Penanggalan radiometrik
Penanggalan radiometrik memakai peluruhan statistik inti tidak stabil yang dapat diprediksi sebagai jam. Persamaannya sederhana; yang lebih sulit adalah menentukan peristiwa apa yang benar-benar ditanggal oleh jam itu dan apakah atom induk atau anak pernah masuk atau keluar setelahnya.
Jam eksponensial
Populasi induk mengikuti N(t)=N₀e−λt, dengan T½=ln2/λ. Jika jumlah awal diketahui atau dapat disimpulkan, waktu berlalu dapat dihitung dari fraksi yang tersisa.
Penjelajah waktu paruh
Isotop induk dan anak
Peluruhan mengubah isotop induk menjadi isotop anak. Dalam praktik, rasio isotop sering diukur karena lebih presisi daripada jumlah atom absolut; kimia mineral saat kristalisasi juga membantu membatasi kondisi awal.
Jadi satu rasio tidak otomatis menghasilkan “umur”. Harus jelas material apa, sistem induk-anak apa, dan peristiwa geologi atau arkeologi apa yang direkam.
Syarat sistem tertutup
Setelah jam dimulai, asumsi pentingnya ialah induk dan anak tidak ditambah atau hilang secara selektif. Pemanasan, pelapukan, aliran fluida, rekristalisasi, atau kontaminasi dapat mengatur ulang sistem sebagian.
Geokronologi yang baik menguji konteks mineral, beberapa sistem isotop, atau konsistensi internal.
Memilih sistem isotop yang sesuai dengan skala waktu
Waktu paruh harus cocok dengan umur yang diukur. ¹⁴C berguna untuk bahan organik relatif muda; U–Pb, K–Ar, dan sistem berumur panjang lebih cocok untuk batuan serta mineral tua.
Jam yang tidak cocok dapat menyisakan induk terlalu sedikit atau perubahan terlalu kecil untuk menentukan umur secara presisi.
Contoh terbahas
1. Dua waktu paruh
Penyelesaian
Jika induk tersisa25%, urutannya1→1/2→1/4, jadi dua waktu paruh telah berlalu.
2. Ubah fraksi menjadi umur
Penyelesaian
Jika T½=1,25 miliar tahun dan tersisa25%, umur=2×1,25=2,50 miliar tahun.
3. Kenali asumsi yang rusak
Penyelesaian
Jika pemanasan menghilangkan sebagian isotop anak, rasio tidak lagi merekam sejarah peluruhan tertutup sederhana sehingga umur dapat bias.