Núclido Radioxénico

Algúns isótopos son de natureza totalmente radioxénica, en particular os isótopos radioactivos cunhas semividas demasiado curtas para poderen existir como isótopos primordiais (desde a formación da Terra). Están presentes só como produtos radioxénicos, xa sexa por desintegracións radioactivas continuas ou por procesos cosmoxénicos (inducidos por raios cósmicos ) que os formaron recentemente. Un exemplo é o ástato, cuxo isótopo máis estable ten un período radioactivo de 8,1 h. Así, todos os isótopos de ástato son totalmente radioxénicos, resultantes de desintegracións radioactivas, o que tamén explica que sexa o elemento máis raro presente de forma natural na Terra (a estimación máis alta mantense por debaixo dos 30 g de ástato na Terra). Outro exemplo é o carbono-14 (¹⁴C), cun período radioactivo de 5730 anos, non existe como isótopo primordial, senón que se atopa na Terra, tanto como produto de certas desintegracións radioactivas (de orixe tanto natural como humana) como por resultado de procesos cosmoxénicos (a radiación cósmica induce a formación de ¹⁴C na alta atmosfera a partir do nitróxeno natural ¹⁴N).

Para os isótopos radioxénicos que se desintegran moi lentamente (varios centos de millóns de anos) ou que son estábeis, sempre hai unha fracción primordial. Por exemplo, o chumbo ²⁰⁶Pb existe na natureza, tanto como isótopo primordial (como é estábel, unha fracción do chumbo-206 existente estivo presente desde a formación da Terra) así como isótopo radioxénico da cadea de decaemento do uranio-238.

Os isótopos radioxénicos están entre as ferramentas máis importantes en xeoloxía, con dous usos principais:

1. En comparación coa cantidade dun isótopo radioactivo orixinal nun sistema dado, a cantidade de produto radioxénico pode usarse como ferramenta para a datación radiométrica, por exemplo na datación con uranio e chumbo .
2. En comparación coa cantidade dun isótopo non radioxénico do mesmo elemento, a cantidade de isótopo radioxénico úsase como marcador isotópico, por exemplo ²⁰⁶ Pb/ ²⁰⁴ Pb. (Véxase xeoquímica isotópica)

Algúns isótopos que se producen na natureza son totalmente radioxénicos, pero todos son isótopos radioactivos, con semividas demasiado curtas para producirse primordialmente. Así, están presentes só como descendencia radioxénica de procesos de desintegración en curso, ou ben, procesos cosmoxénicos (inducidos por raios cósmicos) que os producen na natureza recentemente. Algunhas outras prodúcense naturalmente por procesos nucleoxénicos (reaccións nucleares naturais doutros tipos, como a absorción de neutróns).

Para os isótopos radioxénicos que se desintegran o suficientemente lentamente, ou que son isótopos estables, sempre está presente unha fracción primordial, xa que todos os isótopos estables cunha vida útil suficiente ocorren, de feito, naturalmente dun xeito primordial. Unha fracción adicional dalgúns destes isótopos tamén pode ocorrer radioxenicamente.

O argon é outro exemplo de elemento parcialmente radioxénico. De feito, o 99,6% do argon atmosférico é o isótopo radioxénico ⁴⁰ Ar, resultado da desintegración beta de ⁴⁰ K (potasio-40) presente naturalmente na codia terrestre.

O chumbo ten catro isótopos estábeis (Pb-204, Pb-206, Pb-207 e Pb-208), cuxas cantidades primarias se atopan en proporcións fixas e coñecidas. Porén, só o Pb-204 é completamente primordial; os outros tres isótopos tamén se atopan como produtos de degradación radioxénica do uranio e do torio. É dicir, o Pb-206 está formado a partir do U-238, o Pb-207 do U-235 e o Pb-208 do Th-232. Cantidades excesivas destes isótopos máis pesados permiten determinar a idade das rochas que conteñen uranio e torio.