El único laboratorio de salas limpias geocientíficas sin metales de Alemania en la TUBAF abre sus puertas

Vista del nuevo laboratorio de sala limpia sin metales. / View of the new metal-free clean room laboratory.

Mapa geológico con los diferentes cuerpos de granito de Aue-Schwarzenberg, Kirchberg y Eibenstock. Abajo: Comparación de las edades de circón publicadas (datos de la literatura) con nuevos datos de datación de circón de alta precisión (TUBAF) para los tres cuerpos de granito.

El laboratorio de salas limpias cuenta con un control automático de la tecnología del laboratorio.

Un laboratorio de sala limpia para el área de Física Aplicada ya tiene la TU Bergakademie Freiberg, y ahora se suma uno segundo. Sin embargo, el nuevo laboratorio de sala limpia del Instituto de Mineralogía tiene una particularidad: es libre de metales. Esto significa que los muebles y los dispositivos están completamente hechos de material no metálico, las partes metálicas necesarias están recubiertas de plástico. Porque si hubiera metal abierto en la sala, los análisis altamente sensibles para datar rocas se verían distorsionados.

El primer equipo en mudarse al laboratorio será la profesora Marion Tichomirowa y su personal. Junto con el Jun.-Prof. Maximilian Lau, el Prof. Johannes Heitmann y representantes del departamento de construcción de la universidad (Ingolf Köhler, Eric Dalke), la mineralogista inauguró el nuevo laboratorio de sala limpia sin metales en la TUBAF el 16 de abril de 2024.

Con la llamada datación Uranio-Plomo, los investigadores en la sala limpia sin metales pueden determinar muy precisamente la edad geológica de las rocas. La Prof. Marion Tichomirowa dirige el laboratorio de isótopos existente en la universidad y ha impulsado y llevado a cabo la construcción del nuevo laboratorio de sala limpia sin metales en el edificio Clemens-Winkler. “El laboratorio de isótopos de Freiberg en el Instituto de Mineralogía es el único en Alemania que realiza dataciones de rocas con alta precisión. En comparación con otros métodos de datación, podemos determinar la edad de las rocas diez veces más precisamente,” explica la profesora Tichomirowa. Esto convierte a la datación Uranio-Plomo en la “reloj geológico” más precisa disponible actualmente para la investigación.

Importantes conclusiones para la historia de la Tierra

Por ejemplo, cuando se trata de determinar la secuencia exacta de diferentes eventos geológicos que ocurrieron en rápida sucesión, los investigadores recurren a la datación Uranio-Plomo. “Tomemos la extinción de los dinosaurios: durante mucho tiempo se discutió si fue causada por un impacto de meteorito hace aproximadamente 66 millones de años o por una intensa actividad volcánica. Con el método de datación de alta precisión, se pudo demostrar que ambos eventos contribuyeron a la extinción.”

Otro ejemplo es la formación de minerales en el Erzgebirge. La datación Uranio-Plomo del laboratorio de isótopos de Freiberg ya aportó nuevos conocimientos: “Pudimos demostrar que los grandes cuerpos de granito vecinos del Westerzgebirge no son de la misma edad como se pensaba. En cambio, primero se formaron los granitos de Aue-Schwarzenberg (hace aproximadamente 323-321 millones de años), y unos dos millones de años después (hace 321-319 millones de años), el granito de Kirchberg intruyó. Y unos cinco millones de años más tarde (hace 316-314 millones de años), el magma del granito de Eibenstocker se solidificó,” explica la Prof. Marion Tichomirowa.

El sala limpia sin metales reduce el plomo y permite análisis más precisos

El nuevo laboratorio de sala limpia en el edificio Clemens-Winkler es uno de los pocos laboratorios sin metales en todo el mundo. Dado que todos los metales contienen plomo, en el método de datación por “contaminación de plomo” incluso en un laboratorio de sala limpia sin metales puede haber distorsiones: “Las cantidades de plomo producidas por desintegración radiactiva en el mineral de zirconio analizado son extremadamente bajas; aproximadamente 50 picogramos, lo que equivale a 0,00000000005 gramos. La cantidad de plomo que se introduce en el laboratorio durante los pasos analíticos debe ser, por lo tanto, al menos 50 a 100 veces menor. Solo en una sala limpia sin metales es posible alcanzar valores tan bajos de “valores ciegos” para el plomo.”

En el nuevo laboratorio, los investigadores ahora también pueden analizar zirconios más pequeños y jóvenes, y determinar la edad de estas rocas con aún mayor precisión que antes. En el campo de las ciencias de la Tierra, la TU Bergakademie Freiberg cuenta con un sala limpia único que permite investigaciones de vanguardia. A nivel mundial, solo existen unas 10 a 15 salas limpias sin metales adicionales. Los costos de equipamiento del laboratorio, aproximadamente 2 millones de euros, son cubiertos por el Estado Libre de Sajonia.