Decaimento Radioativo e Datação Radiométrica

A radioatividade é a transformação espontânea de um nuclídeo instável, o que resulta na emissão de radiação. Este é um processo aleatório, portanto todos os núcleos da amostra têm a mesma probabilidade de desintegração. O número de desintegrações por unidade de tempo é chamado de atividade, A, que é diretamente proporcional ao N, o número de núcleos radioativos.

Lambda, a constante da desintegração, é a probabilidade média de desintegração por núcleo por unidade de tempo. A atividade é medida com detetores de radiação e tem o becquerel, que é uma desintegração por segundo, como a sua unidade SI.A Curie, que é 37 mil milhões de becqueréis, ainda é utilizada para aplicações em grande escala. Diferentes radionuclídeos têm taxas de desintegração diferentes.

Uma vez que a atividade é proporcional ao número de átomos radioativos, esta decresce com o tempo como a quantidade de núcleos instáveis na amostra diminuem. A mudança na atividade ao longo do tempo é calculada com uma equação exponencial, onde A é a atividade no momento t, A₀ é a atividade inicial, lambda é a desintegração constante, e t é o tempo decorrido desde a atividade em A₀.A meia-vida de um radionuclídeo, t_1/2, é o tempo médio necessário para que a atividade de uma amostra caia para metade desse valor. Assim, a equação pode ser rearranjada para calcular a meia-vida a partir da constante de desintegração, à qual é inversamente proporcional.

A meia-vida é uma propriedade intrínseca de um radionuclídeo, e varia muito de nuclídeo para nuclídeo:o radon-220 tem uma meia-vida de um minuto, enquanto que o thorium-232 tem uma meia-vida de 14 mil milhões de anos. As meias-vidas fixas dos radionuclídeos são relevantes para as técnicas como a datação radiométrica, que estima a idade dos objetos a partir da quantidade dos radionuclídeos naturalmente ocorridos. A proporção do instável carbono-14 em carbono-12 estável em plantas e animais vivos corresponde ao da atmosfera.

A relação é mantida por reabastecimento do carbono do ar e dos alimentos. Após a morte, o carbono-14 na relação carbono-12 começa a decrescer à medida que o carbono-14 radioativo se desintegra através da emissão de partículas beta. Se um espécime tiver 25%mais de carbono 14 como fazia quando era vivo, então deve ter tido duas meias-vidas.

O objeto deve ter 11, 460 anos de idade.