Beaucoup de roches et d'organismes contiennent des isotopes radioactifs, tels que l'U-235 et le C-14. Ces isotopes radioactifs sont instables, se désintégrant avec le temps à un rythme prévisible. Lorsque les isotopes se désintègrent, ils libèrent des particules de leur noyau et deviennent un isotope différent. L'isotope parent est l'isotope instable original, et les isotopes filles sont le produit stable de la désintégration. La demi-vie correspond au temps nécessaire à la décomposition de la moitié des isotopes parents. La décroissance se produit sur une échelle logarithmique. Par exemple, la demi-vie de C-14 est de 5 730 ans. Dans les 5,730 premières années, l'organisme perdra la moitié de ses isotopes C-14. Dans 5730 autres années, l'organisme perdra une autre moitié des isotopes C-14 restants. Ce processus se poursuit au fil du temps, l'organisme perdant la moitié des isotopes C-14 restants, tous les 5 730 ans.

Datation radioactive des fossiles

Les fossiles sont collectés avec les roches provenant des mêmes strates . Ces échantillons sont soigneusement catalogués et analysés avec un spectromètre de masse. Le spectromètre de masse est capable de fournir des informations sur le type et la quantité d'isotopes trouvés dans la roche. Les scientifiques trouvent le rapport de l'isotope parent à l'isotope fille. En comparant ce rapport à l'échelle logarithmique à demi-vie de l'isotope parent, ils sont capables de trouver l'âge de la roche ou du fossile en question.

Les isotopes utilisés pour la datation

Il y a plusieurs isotopes radioactifs communs qui sont utilisés pour la datation des roches, des artefacts et des fossiles. Le plus commun est U-235. L'U-235 se trouve dans de nombreuses roches ignées, dans le sol et dans les sédiments. L'U-235 se désintègre en Pb-207 avec une demi-vie de 704 millions d'années. En raison de sa longue demi-vie, l'U-235 est le meilleur isotope pour la datation radioactive, particulièrement des fossiles et des roches plus anciens.

C-14 est un autre isotope radioactif qui se désintègre en C-12. Cet isotope est présent dans tous les organismes vivants. Une fois qu'un organisme meurt, le C-14 commence à se désintégrer. La demi-vie de C-14, cependant, est seulement 5730 ans. En raison de sa courte demi-vie, le nombre d'isotopes C-14 dans un échantillon est négligeable après environ 50 000 ans, ce qui rend impossible la datation des échantillons plus anciens. C-14 est souvent utilisé dans les artefacts de datation des humains.