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Il fenomeno della radioattività naturale consiste nel decadimento di specie atomiche instabili esistenti in natura. Esso, oltre ad essere la causa del calore interno del nostro pianeta, come vedremo più avanti, ci permette di effettuare la datazione di rocce inorganiche e anche di resti organici. Un metodo di datazione delle
rocce si basa sul decadimento dell'uranio e del torio; il processo di
disintegrazione di questi due elementi è iniziato fin dalla formazione dei loro
minerali e ha prodotto particelle alfa che sono rimaste intrappolate (come atomi
di elio) all'interno delle rocce stesse. Determinando accuratamente le quantità
relative di elio, uranio e torio contenute in una roccia è possibile calcolare
da quanto tempo è in atto il processo di decadimento, e quindi l'età della
roccia. Un altro metodo è basato sulla
determinazione dei rapporti tra le concentrazioni degli elementi iniziali e
finali delle serie radioattive; in particolare si misura il rapporto tra uranio
238 e piombo 206 o tra torio 232 e piombo 208 presenti nella roccia. Questi e altri metodi attribuiscono alla Terra un età di circa 4,65 miliardi di anni, valore confermato sia dall'analisi di meteoriti cadute sulla superficie terrestre, sia dai campioni di rocce lunari prelevate dall'Apollo 11 – durante l'allunaggio del luglio 1969 – che forniscono un età molto simile anche per tutti gli altri pianeti del sistema solare. Il metodo che ci permette,
invece, di datare i fossili di natura organica è quello detto della datazione
al radiocarbonio. Il metodo di
datazione al radiocarbonio è applicabile unicamente ai fossili di natura
organica che abbiano un'età dell'ordine delle migliaia di anni.
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