Många bergarter och organismer innehåller radioaktiva isotoper, som U-235 och C-14. Dessa radioaktiva isotoper är instabila, förfallna över tiden med en förutsägbar hastighet. När isotoperna förfallna, avger de partiklar från sin kärna och blir en annan isotop. Förälderisotopen är den ursprungliga instabila isotopen, och dotterisotoper är den stabila produkten av sönderfallet. Halveringstiden är den tid det tar för hälften av föräldraisotoperna att sönderfallas. Förfallet sker i en logaritmisk skala. Halveringstiden för C-14 är exempelvis 5 730 år. Under de första 5 730 åren kommer organismen att förlora hälften av C-14-isotoperna. I ytterligare 5 730 år kommer organismen att förlora en annan hälft av de återstående C-14 isotoperna. Denna process fortsätter över tiden, med organismen att förlora hälften av de återstående C-14-isotoperna varje 5 730 år.
Radioaktiva dating av fossiler
Fossiler samlas tillsammans med stenar som förekommer från samma lager . Dessa prover katalogiseras noggrant och analyseras med en masspektrometer. Masspektrometern kan ge information om typen och mängden isotoper som finns i berget. Forskare finner förhållandet mellan föräldraisotop och dotters isotop. Genom att jämföra detta förhållande med den gamla isotopens halveringstiden logaritmiska skalan, kan de hitta åldern för berget eller fossilen i fråga.
Isotoper används för dating
Det finns flera vanliga radioaktiva isotoper som används för datering bergarter, artefakter och fossiler. Den vanligaste är U-235. U-235 finns i många ignenösa stenar, mark och sediment. U-235 sönderfaller till Pb-207 med en halveringstid på 704 miljoner år. På grund av sin långa halveringstid är U-235 den bästa isotopen för radioaktiva datering, särskilt äldre fossiler och stenar.
C-14 är en annan radioaktiv isotop som faller till C-12. Denna isotop finns i alla levande organismer. När en organism dör, börjar C-14 förfallna. Halveringstiden för C-14 är dock endast 5 730 år. På grund av dess korta halveringstid är antalet C-14-isotoper i ett prov försumbar efter cirka 50 000 år vilket gör det omöjligt att använda för att äta äldre prover. C-14 används ofta i dating artefakter från människor.
