الاضمحلال الإشعاعي والتأريخ الإشعاعي

النشاط الإشعاعي هو التحول التلقائي لنوكليدة غير مستقرة،و الذي ينتج عنه انبعاث الإشعاعات. هذه عملية عشوائية،لذا فجميع النويّات في العينة تملك ذات الاحتمال للاضمحلال. عدد التفككات مقابل وحدة الزمن يُسمى النشاط،A،والذي يتناسب طرديًا مع N،التي ترمز إلى عدد النويّات المشعة.

ثابت الاضمحلال،لامدا،هو متوسط احتمالية الاضمحلال لكل نواة في وحدة زمنية. يُقاس النشاط بواسطة مجسات الإشعاع،بالبكريل،وهي تفكك واحد لكل ثانية،كوحدة دولية أساسية SI.لا تزال وحدة الكوري،التي تساوي 37 مليار بكريل،مستخدمة في تطبيقات واسعة النطاق. يختلف معدل الاضمحلال من نوكليدة مشعة إلى أخرى.

بما أن النشاط يتناسب مع عدد الذرات المشعة،فإنه يزداد بازدياد الوقت في حين ينخفض عدد النويات غير المستقرة في العينة. يُحسب التغير في النشاط بمرور الوقت بمعادلة أسّية،حيث A تمثل النشاط في زمن t،و Ao تمثل النشاط الأولي،وتمثل لامدا ثابت الاضمحلال،وتمثل t الوقت الذي انقضى منذ كان النشاط Ao.عمر النصف للنوكليدة المشعة t1/2،هو متوسط الزمن اللازم لانخفاض نشاط عينة ما إلى نصف قيمته. باتالي يمكن إعادة ترتيب المعادلة لحساب عمر النصف من خلال ثابت الاضمحلال الذي يتناسب معه عكسيًا.

عمر النصف خاصية تستأثر بها النوكليدات المشعة،وتتفاوت كثيرًا من نوكليدة إلى أخرى:عمر النصف للرادون-220 دقيقة واحدة،بينما عمر النصف للثوريوم-232 14 مليار سنة. أعمار النصف الثابتة للنوكليدات المشعة ذات صلة بتقنيات كالتأريخ الإشعاعي،الذي يُقدّر عمر الأشياء من خلال كمية النوكليدات المشعة التي توجد بصورة طبيعية. نسبة الكربون-14 غير المستقر إلى الكربون-12 المستقر في النباتات الحية والحيوانات،تطابق نسبتهما في الجو.

يُحافظ على النسبة بواسطة تجديد الكربون من الجو والغذاء. بعد الموت،تبدأ نسبة الكربون-14 إلى الكربون-12 بالانخفاض لأن الكربون-14 المشع يضمحل بإطلاق أشعة بيتا. إذا كانت عينة تحتوي على كربون-14 بما مقداره 25%مما كانت تحتويه عندما كانت حية،فلا بد أن عمرين نصف قد انقضيا.

ولا بد أن يكون عمر الشيء 11, 460 سنة.