Av Corina Fiore Uppdaterad 24 mars 2022
Många stenar och organismer innehåller instabila radioaktiva isotoper, såsom uran-235 (U-235) och kol-14 (C-14). Dessa isotoper sönderfaller med en förutsägbar logaritmisk hastighet, avger partiklar från sina kärnor och omvandlas till stabila dotterisotoper. Den ursprungliga instabila isotopen är föräldern, medan sönderfallsprodukten är dottern. Halveringstiden är den tid det tar för hälften av moderisotoperna att sönderfalla. Till exempel har C‑14 en halveringstid på 5 730 år, vilket innebär att en organism vart 5 730 år förlorar hälften av sina återstående C‑14-atomer.
När fossil återvinns, hittas de ofta inbäddade i samma bergskikt (strata) som deras omgivande matris. Forskare katalogiserar noggrant dessa prover och analyserar dem med en masspektrometer, som bestämmer de exakta typerna och mängderna av isotoper som finns. Genom att mäta förhållandet mellan förälder- och dotterisotoper och jämföra detta förhållande med den kända halveringstiden för moderisotopen, beräknar forskarna åldern på fossilet eller bergarten som det är inneslutet i.
U-235 är den mest använda isotopen för att datera äldre stenar och fossiler. Den sönderfaller till bly-207 (Pb-207) med en halveringstid på 704 miljoner år, vilket gör den idealisk för att bestämma åldrar långt utanför intervallet C-14. C-14, som sönderfaller till stabilt kol-12 (C-12), finns i alla levande organismer. Efter att en organism dör börjar dess C-14-innehåll sönderfalla. Eftersom C-14 har en relativt kort halveringstid blir dess mätbara nivåer försumbara efter ungefär 50 000 år, vilket begränsar dess användbarhet till yngre artefakter och fossiler, särskilt de som är relaterade till mänsklig aktivitet.
