Dünya'nın yaşı
Radyometrik tarihleme > Radyometrik tarihlendirmenin icadı

Eski hesaplamaları deviren radyoaktivite, radyometrik tarihleme şeklinde yeni hesaplamalar için bir temel sağlayarak bonus verdi.
Ernest Rutherford ve Frederick Soddy birlikte radyoaktif materyaller üzerindeki çalışmalarına devam etmişler ve radyoaktivitenin atom elementlerinin kendiliğinden dönüşümüne bağlı olduğu sonucuna varmışlardır. Radyoaktif bozunumda, bir element süreçte alfa, beta veya gama radyasyonu salarak başka, daha hafif bir elemente ayrılır. Ayrıca, bir radyoaktif elementin belirli bir izotopunun, başka bir elemente, ayırt edici bir hızda bozunduğunu belirlediler. Bu oran bir "yarılanma ömrü" veya o radyoaktif madde kütlesinin yarısının "bozunma ürününe" ayrılması için geçen süre olarak verilir.
Bazı radyoaktif maddelerin yarılanma ömürleri kısadır; bazılarının uzun yarı ömürleri vardır. Uranyum ve toryum uzun yarı ömürlere sahiptir ve bu nedenle Dünya'nın kabuğunda devam eder, ancak kısa yarı ömürlü radyoaktif elementler genellikle ortadan kalkmıştır. Bu, jeolojik numunelerdeki radyoaktif maddelerin nispi oranlarını belirleyerek Dünya yaşını ölçmenin mümkün olabileceğini düşündürmektedir. Gerçekte, radyoaktif elementler her zaman doğrudan radyoaktif olmayan ("kararlı") elementlere bozulmazlar, bunun yerine kendi sabit yarı ömürlerine sahip olan ve diğer radyoaktif elementlere, stabil bir elemente ulaşana kadar bozunurlar. Uranyum-radyum ve toryum serileri gibi bu "bozunma zincirleri", radyoaktivitenin keşfinden birkaç yıl sonra biliniyordu ve radyometrik tarihleme tekniklerinin oluşturulması için bir temel oluşturdular.
Radyoaktivitenin öncüleri kimyager Bertram B. Boltwood ve enerjik Rutherford'du. Boltwood, danışman olarak radyoaktif materyal çalışmaları yapmıştı ve Rutherford 1904'te Yale'de ders verdiğinde, Boltwood, çeşitli bozunma serilerindeki elemanlar arasındaki ilişkileri tanımlamak için ilham aldı. 1904'ün sonlarında Rutherford, radyoaktif bozunma ile salınan alfa parçacıklarının kayalık bir malzemede helyum atomları olarak sıkışabileceğini düşündürerek radyometrik tarihlemeye doğru ilk adımı attı. O zaman, Rutherford sadece alfa parçacıkları ve helyum atomları arasındaki ilişkiyi tahmin ediyordu, ancak dört yıl sonra bağlantıyı kanıtlayacaktı.
Soddy ve Sir William Ramsay, radyumun alfa parçacıkları üretme oranını henüz belirlemişlerdi ve Rutherford, helyum konsantrasyonunu ölçerek bir kaya örneğinin yaşını belirleyebileceğini öne sürdü. Elinde bulunan bir kayayı bu teknikle 40 milyon yaşına kadar tarihlendirdi. Rutherford şunu yazdı:
Yarı karanlık olan odaya geldim ve Lord Kelvin'i beni izlerken gördüm ve konuşmamın son bölümünde, görüşlerimin onun ile çeliştiğini ve Dünya'nın yaşıyla ilgili  başımın dertte olduğunu fark ettim. Benim rahatlamam için, Kelvin uykuya daldı, ama önemli noktaya geldiğimde, onun oturduğunu, bir gözünü açtığını ve bana korkunç bir bakış attığını gördüm! Sonra ani bir ilham geldi ve dedim ki, " Lord Kelvin, yeni bir kaynak keşfedilmedi. Bu kehanet ifadesi, bu gece, şu anda düşündüğümüz şeyi ifade ediyordu, radyum!"İşte! yaşlı çocuk bana ışınlandı.
Rutherford, Ramsay ve Soddy tarafından belirlenen radyumun bozulma oranının doğru olduğunu ve helyumun zaman içinde numuneden kaçmadığını varsaydı. Rutherford'un planı yanlıştı, ancak yararlı bir ilk adımdı.
Boltwood, çürüme serisinin son ürünlerine odaklandı. 1905'te kurşunun radyum çürümesinin son kararlı ürünü olduğunu ileri sürdü. Radyumun uranyum çürümesinin bir ara ürünü olduğu zaten biliniyordu. Rutherford, radyumun çeşitli ara ürünler yoluyla beş alfa parçacığının kurşunla sonuçlanması için yaydığı bir çürüme sürecinin ana hatlarını çizdi ve radyum kurşun çürüme zincirinin kaya örneklerini tarihlendirmek için kullanılabileceğini tahmin etti. Boltwood bu işi yaptı ve 1905'in sonunda 92 ile 570 milyon yıl arasında değişen 26 ayrı kaya örneği için tarih verdi. Ölçüm sonuçları ve radyumun yarı ömrünün kötü tahminleri nedeniyle kusurlu oldukları için şanslı olan bu sonuçları yayınlamadı. Boltwood çalışmalarını geliştirdi ve sonunda 1907'de sonuçlarını yayınladı.
Boltwood'un makalesi, karşılaştırılabilir tabaka katmanlarından alınan numunelerin benzer kurşun-uranyum oranlarına sahip olduğuna ve eski tabakalardan gelen numunelerin, kurşun numuneden sızdığına dair kanıt olmadığı durumlar dışında daha yüksek kurşun oranına sahip olduğuna dikkat çekti. Çalışmaları, uranyum ve toryum içeren numuneler için yanlış sonuçlara yol açan toryum serisinin anlaşılmadığı gerçeğiyle kusurluydu. Ancak, hesaplamaları o zamana kadar yapılmış olanlardan çok daha doğruydu. Teknikteki iyileştirmeler daha sonra Boltwood'un 410 milyon ile 2,2 milyar yıl arasındaki 26 örneğine yaş kazandıracak. [6]