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Title: Métodos analíticos nucleares aplicados à cronologia de mamíferos do pleistoceno
Authors: Cid, Alberto Silva
metadata.dc.contributor.advisor: Anjos, Roberto Meigikos dos
metadata.dc.contributor.members: Anjos, Roberto Meigikos dos
Macario, Kita Chaves Damasio
Added, Nemitala
Socorro, Orangel Antonio Aguilera
Linares, Roberto
Mendes Junior, Djalma Rosa
Issue Date: 17-Sep-2015
Abstract: A má preservação do colágeno constitui um fator limitante para a determinação de datas confiáveis de ossos fósseis por 14C-AMS, além, claro, do limite temporal de 50ka. Assim, é necessário desenvolver e criar métodos de datação alternativos. Esse trabalho propõe datar ossos utilizando as séries de decaimento do 238,235U (métodos 231Pa/235U e 230Th/234U), fazendo uso da espectrometria gama. Para tanto, faz-se necessário utilizar modelos de transporte e absorção do urânio para avaliar se ocorreram processos ao longo da fossilização que possam fazer com que a hipótese de sistema fechado não seja válida. Nesse sentido, é proposta uma adaptação de um modelo de difusão e adsorção (modelo D-A) encontrado na literatura quanto à escolha correta da geometria do osso. Os modelos são utilizados para selecionar ossos que podem ser datados com confiabilidade, tendo em vista a história de ingresso e transporte do urânio no osso em questão. Enquanto, o modelo D-A propõe utilizar geometria de placas paralelas infinitas, ideal para avaliar a dentina, o modelo adaptado (modelo RDA) propõe utilizar geometria de cilindro infinito para ossos tão grandes quanto tíbias, rádios e fêmures da Megafauna. Ambos os modelos são capazes por si só de determinar a idade do osso ao conhecer o parâmetro adimensional t´e o coeficiente de difusão efetivo (D/R). Porém, é preciso conhecer ambos simultaneamente e na falta de um ou outro é necessário a recorrer a técnicas experimentais que os determinem. Nesse trabalho t´ é obtido através do ajuste de soluções dos modelos sobre dados experimentais para a distribuição espacial do urânio ao longo de linhas radiais (perfis de concentração), utilizando ativação neutronica e fluorescência de raios-X. Dessa forma, foram estudados cinco ossos fósseis da megafauna sul-americana provenientes da assembleia fossilífera da cidade da La Paz, Montevideu-Uruguai: uma tíbia pertencente a espécie Macrauchenia patachonica; uma tíbia e um dente pertencentes a um animal do gênero dos Toxodon; uma vértebra pertencente a um animal da família dos Mylodontidae e um osteoderma pertencente a um animal do gênero dos Glyptodon. Apenas a tíbia da Macrauchenia possui comportamento descrito pelo modelo RDA e por isso foi o único material datado. As datas obtidas foram 20,4 ± 3,5 ka para 231Pa/235U e 23,0 ± 1,1 ka 230Th/234U, dando uma média de 21,7 ± 1,8 ka. Na mesma assembleia fossilífera da Macrauchenia já havia sido datado um osso mandibular pertencente à espécie Stegomastodon waringi por um grupo uruguaio. A idade calibrada por AMS é 21580-20914 anos cal BP. Portanto a datação radiométrica da Macrauchenia constitui mais um dado para estabelecer a idade da assembleia fossilífera. Conhecidos a idade e o parâmetro t´ foi possível estimar o primeiro coeficiente de difusão efetivo em (2,4 ± 0,6). 10-12 cm²/s para um osso da Megafauna sul-americana. Também, por ativação, foram determinados os perfis de concentração dos elementos cálcio, potássio, sódio e magnésio na tíbia da Macrauchenia a fim de realizar estudos em paralelo de preservação óssea do animal.
metadata.dc.description.abstractother: The poor preservation of the collagen is a limiting factor for to obtain reliable dates of fossil bones by 14C-AMS, besides, of course, the time range of 50ka. Thus, it is necessary to develop and create alternative dating methods. This paper proposes dating bones using the 238,235U decay series (methods 231Pa / 230Th and 235U / 234U), using gama spectrometry. To complete this goal, it is necessary to use transport and absorption of uranium models to evaluate whether processes occurred along the fossilization avoid system closed hypothesis. In this sense, it proposes an adaptation of a diffusion and adsorption model (AD model) in the literature as to the correct choice of bone geometry. The templates are used to select bones can be dated with reliability in view of the history of entry and transport of uranium in the bone in question. While, the DA model proposes using geometry of infinite parallel plates, ideal to assess the dentin, the adapted model (RDA model) proposes to use infinite cylinder geometry to bones as big as tibias, femurs and radios of megafauna. Both models are able by itself to determine the age of the bone to meet the dimensionless parameter t'is the effective diffusion coefficient (D / R). However, it is necessary to know both simultaneously and in the absence of one or another it is necessary to resort to experimental techniques to determine them. T'this work is obtained by fitting the model solutions to the experimental data on the spatial distribution of uranium along radial lines (concentration profiles) using neutron activation and X-ray fluorescence. Thus, we studied five fossil bones of the South American megafauna from fossiliferous assembly of the City of La Paz, Montevideo, Uruguay: A tibia belonging to Macraucheniapatachonica species; one tibia and a tooth belonging to a genre of animal Toxodon; a vertebra belonging to a family of animals Mylodontidae and osteoderm belonging to a genre of animal Glyptodon. The tibia just the Macraucheniapossui behavior described by RDA e model so it was the only material dated. The dates obtained were 20.4 ± 3.5 ka to 231Pa / 235U and 23.0 ± 1.1 ka230Th / 234U, giving an average of 21.7 ± 1.8 ka. At the same meeting the fossiliferous Macrauchenia had been dating a mandibular bone belonging to Stegomastodonwaringi kind by a Uruguayan group. The age AMS is calibrated by 21580-20914 cal years BP. So the radiometric dating of Macrauchenia is one more data to establish the age of the fossiliferous assembly. Known age and t'parameter was possible to estimate the first effective diffusion coefficient (2.4 ± 0.6). 10-12 cm² / s to a bone of the South American megafauna. Also, activation, they determined the concentration profiles of the elements calcium, potassium, sodium and magnesium in the tibia da Macraucheniaa complete studies in parallel bone preservation of the animal.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6178
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