En slik radioaktiv serie er uran-238 som forelder og bly-206 som datternuklide som kan brukes til datering. En annen serie er elektroninnfangning kalium-40 til argon-40 med halveringstid 0.33⋅ 109 år. Både kalium-40 og uran-238 har halveringstid i størrelsesorden 109 år og egner seg derfor best for prøver som er eldre enn 300.000 år.
\(_{19}^{40}K + _{-1}^{\;\;0}e \rightarrow _{18}^{40}Ar \)
Argon er en edelgass og hvis man smelter stein blir det frigitt argon som kan analyseres.
C14-datering
Karbon-14 (14C) datering brukes til å analysere alder på organisk materiale som tre og bein, og egner seg best for materiale med alder 7000 år opp til 70.000 år. Det er to metoder for C14-datering, en eldre metode utviklet av Willard F. Libby som trenger relativt mye organisk materiale (1-20 g), og en nyere metode som ligner massespektrometri hvor man kan klare seg med mindre enn 5 milligram prøve. Det er naturlig mengde karbon-14 på jorda som skyldes kosmisk stråling som reagerer med nitrogen i atmosfæren. Kosmisk stråling fra sola består for det meste av protoner, men også kjerner fra lette isotoper, og når disse partiklene treffer atomer og molekyler i atmosfæren lages det sekundær kosmisk stråling som gir bidrag til den naturlige bakgrunnstrålingen. Nøytroner fra sekundær kosmisk stråling kan omdanne ikke-radioaktiv nitrogen-14 til radioaktiv karbon-14.
\(_7^{14}N + _0^1n\; \rightarrow _{\;\;6}^{14}C + _1^1p\; \left(proton \right)\)
Karbon-14 diffunderer nedover i atmosfæren og blir oksidert til karbondioksid som tas opp av plantene og inkorporerer radioaktivt karbon-14 i organisk materiale. Når organismen dør blir det ikke tilført noe nytt karbon-14. Man kan måle forholdet mellom karbon-14 med halveringstid 5730 år og den stabile karbonisotopen karbon-12 14C/12C=1.2·10-12. Metoden forutsetter at mengden karbon-14 har vært den samme siden livet på jorda oppstod. Konsentrasjonen av karbon-14 fluktuerer med solaktivitet, og ble påvirket av atombombeprøvesprengninger i atmosfæren, men korrigerer man for dette er C14-dateringen en nøyaktig metode.
Radioaktive serier
I naturen finnes det en rekke radioaktive serier med mornuklider og radioaktive datternuklider. Radon-222 er en datternuklide i den radioaktive serien fra nedbrytning av uran-238. Radon er en edelgass og lite reaktiv. Halveringstiden er 4 dager med utsendelse av alfa- og gammastråling. Radon-222 kan diffundere inn i hus fra fjellgrunnen og kan pustes ned i lunger.
Desintegrasjon av uran-238 følger en mor-datter serie ned til stabilt bly-206, og følger en radioaktiv desintegrasjonsserie hvor halveringstider og type stråling er oppgitt:
