cronologia
appunti di Andrea Lunghini 1X 06/07 - revisione hf
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La cronologia è la disciplina che studia gli avvenimenti e i fatti storici per pervenire a una loro datazione esatta. Grazie alla cronologia sappiamo che la Terra si è formata circa 4,6 miliardi d'anni fa e che i primi ominidi sono comparsi 4 milioni d'anni fa.
Lo studio storia della Terra diventa più accurato a partire da 600 milioni d'anni fa, con l'inizio dell'era paleozoica, grazie alla comparsa dei primi animali con il guscio, divenuti fossili e giunti fino ai giorni nostri. Infatti, i fossili sono utilissimi per la ricostruzione della storia del nostro Pianeta.
Si distinguono due metodi di datazione: la cronologia relativa e la cronologia assoluta.
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cronologia relativa
Si basa sull'assegnazione di un dato ordine agli eventi mediante:
- l'analisi dei fossili.
ammoniti del giurassico
I fossili sono resti o tracce di organismi vissuti nel passato, e poi estinti. I fossili si trovano all'interno di rocce sedimentarie. Durante la sedimentazione dei detriti possono rimanere imprigionati resti ossei o gusci di organismi, che, attraverso il processo di fossilizzazione, possono conservarsi per tempi molto lunghi. Particolare rilevanza assumono i fossili guida: organismi vissuti per un brevissimo periodo prima della loro estinzione, e grazie a questi è possibile sapere con abbastanza precisione a quanto tempo risalgono gli strati che li contengono.
- il metodo stratigrafico.
Si basa sull'analisi degli strati che compongono la roccia sedimentaria; in generale si può affermare che lo strato più profondo sarà anche il più antico (principio fondamentale della stratigrafia). Il principio della sovrapposizione degli strati non è sempre facilmente applicabile, poiché la loro disposizione dipende dai movimenti delle rocce successivi alla loro compattazione. Infatti, la roccia può presentare delle "pieghe" che rendono la datazione talvolta complessa.serie stratigrafica - isernia
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cronologia assoluta
Questo metodo permette di assegnare una data ad un evento, ad esempio ci indica quanti anni può avere una determinata roccia o un determinato fossile, con una buona approssimazione. La datazione avviene attraverso metodi radiometrici, cioè utilizzando il decadimento di isotopi radioattivi.
Per datare una roccia si deve conoscere il rapporto fra quantità di isotopo 'figlio' (D) e isotopo 'genitore' (P) e sapendo anche il tempo di semivita dell'elemento stesso (λ), si riesce a risalire all'età di una roccia (t) attraverso la relazione
calcolo del tempo di una roccia

Il margine d'errore è dato dalle possibili perdite o contaminazioni dei vari isotopi analizzati nel corso del tempo.
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un po' di chimica
La materia è formata da atomi. La parola deriva dal greco ατομος (atomos= che non si può dividere). L'idea che la materia sia formata da particelle piccolissime ed invisibili risale alla dottrina dei filosofi greci Leucippo, Democrito ed Epicuro.
Un atomo, a sua volta, è costituito da particelle più piccole: al centro dell'atomo c'è il nucleo, composto da protoni (con carica elettrica positiva) e neutroni (elettricamente neutri); attorno al nucleo si muovono gli elettroni (con carica elettrica negativa).
Il numero atomico di un elemento (Z) è il numero di protoni che possiede, mentre il numero di massa (A) è l'insieme di tutte le particelle nucleari. Per determinare il numero di neutroni si calcola la differenza fra il numero di massa e il numero atomico (n° di neutroni=A-Z).
Simbolicamente A è collocato in alto a sinistra del simbolo dell'elemento, mentre Z è indicato in basso a sinistra.
La scrittura carbonio12 significa che l'atomo preso in esame ha 6 protoni e 6 neutroni.
Esistono atomi che hanno lo stesso numero atomico (cioè hanno stesso numero di protoni) e diverso numero di neutroni; in questo caso appartengono allo stesso elemento e sono detti isotopi.
carbonio12 e carbonio14 sono isotopi perché hanno entrambi 6 protoni, ma il primo ha 6 neutroni, mentre il secondo ne ha 8.
Alcuni isotopi sono stabili, altri instabili, a causa di un difetto o di un eccesso di neutroni.
Ad esempio l'atomo di idrogeno presenta tre isotopi:
  • il più abbondante è il prozio che nel nucleo possiede un solo protone ed è stabile;
  • in minor quantità è presente anche il deuterio, detto anche idrogeno pesante, che nel nucleo contiene un protone e un neutrone, e anche questo isotopo è stabile;
  • infine c'è il trizio, prodotto artificialmente, che contiene 2 neutroni e un protone, ed è instabile.
nucleo di prozionucleo di deuterionucleo di trizio
nucleo di prozionucleo di deuterionucleo di trizio
Chimicamente prozio, deuterio e trizio hanno identiche proprietà.
Per raggiungere la stabilità gli isotopi instabili decadono, trasformandosi in altri elementi, dando luogo al fenomeno fisico della radioattività.
- decadimento alfa (α).
il nucleo emette 2 protoni e 2 neutroni legati insieme (particella α) riducendo il numero di neutroni. Ad esempio:
decadimento dell'uranio-235 oppure decadimento del radon-220
l'uranio-235 si trasforma in torio-231; il radon-220 si trasforma in polonio-216.
- decadimento beta (β).
un neutrone emette un elettrone (particella β) trasformandosi in protone e anche in questo caso si riduce il numero di neutroni. Ad esempio:
decadimento del carbonio-14 oppure decadimento del trizio
il carbonio-14 si trasforma in azoto-14; l'idrogeno-3 (trizio) si trasforma in elio-3.
La radioattività è sfruttata per la datazione dei reperti perché è costante per ciascun isotopo il tempo di decadimento. In particolare, è detto tempo di dimezzamento, o tempo di semivita, e si indica con lambda (λ), il tempo che impiega la massa di un radioisotopo a dimezzarsi, trasformandosi in un altro elemento. Gli isotopi interessanti per la datazione sono quelli con tempi di semivita molto lunghi.
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