Este processo de datação baseia-se na tendência que certos átomos de elementos químicos demonstram para emitirem partículas e radiação a partir dos seus núcleos instáveis, esta emissão designa-se por radioactividade.
Quando um núcleo radiactivo se desintegra, os produtos formados podem ser instáveis, desintegrando-se posteriormente até encontrar um equilíbrio. A transformação nuclear designa-se decaimento radioactivo.
| Isótopo-pai | Isótopo-filho | Meia-vida (anos) | Materiais datados |
|---|---|---|---|
| Urânio (U-238) | Chumbo (Pb-207) | 4,5*10^9 | Zircão |
| Urânio (U-235) | Chumbo (Pb-207) | 0,7*10^9 | Zircão |
| Potássio (K-40) | Árgon (Ar-40) | 1,4*10^9 | Biotite, moscovite, rochas vulcânicas |
| Carbono-14 (C-14) | Azoto (N-14) | 5730 | Conchas, calcários, materiais orgânicos |
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