Radiometrinis datavimas

Eksponentinis laikrodis

Nestabilių branduolių populiacijai galioja N = N₀e^−λt, kur λ yra skilimo konstanta. Pusėjimo trukmė T_1/2 = ln2/λ. Dėsnis statistinis: jis nepasako, kada suskils konkretus branduolys, bet tiksliai aprašo didelės populiacijos kitimą. Po vienos pusėjimo trukmės lieka 1/2, po dviejų — 1/4, po trijų — 1/8. Pastovi konkretaus nuklido λ vertė leidžia skilimą naudoti laikui matuoti.

Motininiai ir dukteriniai izotopai

Praktikoje dažnai neužtenka išmatuoti tik likusį motininį izotopą. Dukterinio izotopo galėjo būti jau mineralui susidarant, todėl naudojami izotopų santykiai, kelios mineralinės fazės arba izochroniniai metodai. Amžius gaunamas iš kiekybinio motininio ir dukterinio komponentų modelio, o ne iš paprasto vertinimo, „kiek radioaktyvumo liko“.

Uždaros sistemos sąlyga

Apskaičiuotas amžius paprastai žymi laiką, kai konkreti izotopinė sistema užsidarė. Vėlesnis kaitinimas, skysčių poveikis, difuzija ar rekristalizacija gali pridėti arba pašalinti motininių ir dukterinių atomų ir taip pakeisti rezultatą. Todėl vertinamos užsidarymo temperatūros, skirtingi mineralai ir keli nepriklausomi geologiniai rodikliai.

Izotopinės sistemos parinkimas pagal laiko mastą

Pusėjimo trukmė turi atitikti tikėtiną amžių. Anglis-14 tinka palyginti jauniems kadaise gyviems mėginiams, bet ne milijardų metų uolienoms. U–Pb ir K–Ar/Ar–Ar sistemos turi daug ilgesnius laiko mastus ir tinka seniems mineralams. Patikima data remiasi tinkamu izotopiniu laikrodžiu, mineralų chemija, kokybiškais matavimais ir geologiniu kontekstu.

Išspręsti pavyzdžiai

1. Dvidešimt penki procentai

Ką reiškia, jei liko 25% pradinio motininio izotopo?

2. Ilga pusėjimo trukmė

Nuklido T₁/₂ = 1,25 milijardo metų. Kiek trunka dvi pusėjimo trukmės?

3. Dukterinio izotopo netektis

Kas nutinka, jei po sistemos užsidarymo dukterinis produktas pasišalino iš mineralo?