Más sobre los estándares y las medidas.

Resulta que lo que pensábamos era otro de los patrones o estándares más confiables, pues no lo es tanto. Me refiero al muy conocido estándar para el kilogramo.
Ya en una entrada anterior Angel se refirió al concepto de masa y habló de algunas características del estándar conocido como kilogramo.
No sé si estaban al tanto, pero el kilogramo tiene varias "rarezas" en su definición y nombre.
Por ejemplo, es la única unidad de base con un prefijo en su nombre (kilo), y la única que sigue siendo definida por un artefacto físico, el kilogramo prototipo internacional o IPK. ¿recuerdan lo que nos enseñaron en la secundaria?, "El kilogramos patrón es un cilindro de Iridio y Platino que se mantiene en condiciones constantes en el Buró Internacional de Pesas y Medidas (Bureau International des Poids et Mesures) en París ".
Bueno, el problema es que el IPK (que incluye  copias "oficiales" mantenidas bajo condiciones similares en el mismo sitio) no parece mantener su masa en comparación con 34 cilindros similares acuñados para usarse en otros países (llamados patrones o estándares nacionales) con los cuales se ha comparado 3 veces en intervalos de casi 40 años. Por eso, un objetivo de la Conferencia General sobre Pesos y Medidas (General Conference on Weights and Measures) es eliminar la dependencia del kilogramo en un objeto físico. Dos enfoques principales están siendo considerados para lograr este fin: el Proyecto Avogadro y la báscula Watt.

El proyecto Avogadro pretende redefinir la constante de Avogadro (definida actualmente por el kilogramo - el número de átomos en 12 g de carbono-12) por medio de la relación entre la masa del átomo de Silicio-28 y la masa del IPK, e invertir la relación de modo que el kilogramo se especifique precisamente por la constante de Avogadro. El principio consiste en contar el número de átomos de silicio en una esfera casi perfecta de un solo cristal de Silicio-28 con masa de 1 kg.

La balanza watt busca ligar a la constante de Planck h con la masa del IPK y serviría para verificar la consistencia de los otros métodos. En la práctica, será necesario una serie de básculas Watt para llevar a cabo la nueva definición del kilogramo. El papel futuro del BIPM será de poner a funcionar permanentemente una báscula de Watt para llevar a cabo la nueva definición del kilogramo para los institutos nacionales de metrología.

En su reunión de 2011, la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) acordó en principio que el kilogramo debe ser redefinido en términos de la constante de Planck, pero aplazó la decisión final hasta su próxima reunión, prevista para el 2014. 

Este video muestra el nuevo estándar físico propuesto, que no cambia sus propiedades y puede fungir como reemplazo del IPK:

http://www.youtube.com/watch?v=ZMByI4s-D-Y

Saludos

Ramón 

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La edad de las rocas puede estar mal estimada en algunos casos.

Como resulta de interés no sólo para la comunidad del Centro de Geociencias sino para todos, a continuación transcribo un intercambio de opiniones de los colegas.

Estimados Geoquímicos

Este artículo me llamó la atención. De acuerdo a lo que leí hay variaciones importantes en la razón U238-U235 que cambian algunas estimaciones de rocas antiguas, además de que la vida media del Samario146 es mucho menor (30%) que lo que antes se pensaba, ver:

http://www.newscientist.com/article/dn21644-age-of-oldest-rocks-off-by-millions-of-years.html

http://www.sciencemag.org/content/335/6076/1610

les agradecería sus opiniones.

Ramón
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Hola Ramón

Efectivamente, se han visto desde hace unos 3 años variaciones en la razón del 238U/235U de hasta 5 permil, que tiene dos implicaciones, una instrumental y otra geocronológica. La primera es porque normalmente se usaba esa relación para corregir un factor instrumental llamado "mass-bias" en los espectrómetros de masas, la otra, y creo más importante, es porque típicamente se medía 238U y se asumía que la relación 238U/235U = 137.88 era constante, por lo que se asumía la abundancia de 235U, y, al medir 207Pb (producto del decaimiento radioactivo del 235U), se establecía una edad ligeramente equivocada...
Debido a la llegada en los últimos años de espectrómetros MC-ICPMS como el del Centro de Geociencias, ahora es posible que se midan las relaciones isotópicas con una precisión no antes vista, lo cual permite detectar variaciones donde antes no se podían distinguir.
Los datos nuevos, según yo, tienen implicaciones serias en la geocronología, no sólo desde el punto de vista geocronológico, pero incluso metodológico y no es claro como resolverlas aún.

Saludos

Juan Pablo
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Hola Ramón,

Gracias por las referencias.

Sí estos problemas de alguna manera ya se conocen. Es decir, no sólo los resultados muy interesantes de esos autores, por ejemplo sobre la rel 238U/235U, sino sobre la imprecisión absoluta de las edades. Esto ocurre porque, por ejemplo, las constantes de decaimiento no son tan precisamente establecidas. Por ejemplo la constante de decaimientos de Jaffey et al (1971) tiene un error aproximado de 0.1%. Tanto que, si uno se acerca mucho a la línea de concordia que se usa para representar las edades de U-Pb, esa no es una símple línea, sino una banda, cuyo grosor es ahora más grande que las edades muy precisas que se pueden obtener con algunos de los métodos isotópicos. Quien esté interesado puede por ejemplo leer Mattinson, 2010, Chemical Geology 275, 186-198.

Ahora bien, para lo que se refiere a la composición isotópica de 238/235U, la corrección propuesta por los autores (137.818 en lugar de 137.88) significa una diferencia absoluta del 0.045%. Como se observa de los diagramas de Fig. 2 que Hiess et al reportan (Science, 2012), esto se traduce, para el reloj de 206Pb/238U que es el más útil para edades < 1000 Ma, en una diferencia absoluta de menos de 10 mil años (de hecho menos de 4000 años para zircones fanerozoicos). Considerando que las edades que manejamos nosotros por U-Pb difícilmente tienen un error menor al 1%, estos errores son pequeñeces.

Más significativa es la diferencia, o bien la corrección, de la vida media de 146 Sm. En este caso hay que tomar en cuenta, sin embargo, que este isótopo es lo que se define como un isótopo extinto. Es decir, ese no ocurre en la naturaleza, es un sistema isotópico que se usa para cuestiones de cosmoquímica, principalmente. No hay que confundirlo con el reloj de 147 Sm que decae a 143Nd, que es lo que normalmente usan los geoquímicos isotópicos para obtener relaciones isotópicas de 143/144Nd y eventualmente edades y epsilon Nd.

Saludos

Luigi
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