Wybierając izotop węgla-14, dobrze zidentyfikowałeś ten o najkrótszym czasie połowicznego rozpadu spośród wymienionych. Czas połowicznego rozpadu <sup>14</sup>C wynosi około 5730 lat, co jest znacznie krótsze niż w przypadku <sup>40</sup>K (około 1,25 miliarda lat), <sup>87</sup>Rb (ponad 48 miliardów lat) czy <sup>235</sup>U (około 704 milionów lat). W praktyce, szczególnie w geologii, archeologii czy naukach przyrodniczych, znajomość czasu połowicznego rozpadu jest kluczowa do datowania różnych próbek – na przykład <sup>14</sup>C stosuje się powszechnie w datowaniu materiałów organicznych, bo jego okres półtrwania pozwala skutecznie analizować próbki mające kilka tysięcy lat. Moim zdaniem to świetny przykład, jak fizyka jądrowa przenika do codziennych zastosowań naukowych i technologicznych. Co ciekawe, pozostałe izotopy są wykorzystywane do datowania znacznie starszych skał czy minerałów, ale nie nadają się do analizowania śladów działalności człowieka czy organicznych szczątków z ostatnich kilku tysięcy lat. Branża laboratoryjna i archeologiczna kładzie spory nacisk na dokładność doboru izotopu do badanej próbki – i właśnie dlatego znajomość czasu połowicznego rozpadu stanowi praktyczną podstawę w tych dziedzinach. Mi zawsze podobało się, jak taka pozornie teoretyczna wiedza ma realne zastosowanie w odkrywaniu historii ludzkości.
Często pojawia się przekonanie, że izotopy o większej liczbie masowej muszą szybciej się rozpadać, ale to nie jest prawda – czas połowicznego rozpadu nie zależy wyłącznie od rozmiaru jądra, lecz od jego stabilności i specyficznych właściwości energetycznych. W przypadku rozważanych izotopów, takich jak potas-40, rubid-87 czy uran-235, ich okresy półtrwania są o wiele dłuższe niż dla węgla-14. Na przykład uran-235 (stosowany m.in. jako paliwo jądrowe i w datowaniu geologicznym bardzo starych skał) charakteryzuje się czasem połowicznego rozpadu rzędu setek milionów lat, co sprawia, że nie nadaje się do precyzyjnego datowania obiektów mających kilka tysięcy lat. Rubid-87 z kolei posiada jeden z najdłuższych znanych czasów połowicznego rozpadu, przekraczający wiek Wszechświata – ponad 48 miliardów lat! Potas-40 również rozpada się niezwykle wolno, więc wykorzystuje się go do określania wieku Ziemi i najstarszych minerałów, ale nie sprawdzi się przy badaniu próbek z czasów historycznych czy prehistorycznych człowieka. Moim zdaniem, typowym błędem jest mylenie częstotliwości występowania izotopów z ich aktywnością promieniotwórczą – czasem wydaje się, że coś, co jest bardziej dostępne lub częściej używane, powinno być bardziej nietrwałe. Tymczasem węgiel-14, choć jego czas połowicznego rozpadu jest dużo krótszy niż innych izotopów z listy, okazał się idealnym narzędziem do datowania relatywnie „młodych” próbek organicznych. W praktyce różnice w czasach połowicznego rozpadu determinują zastosowania izotopów – to taki podstawowy filtr, który powinien być brany pod uwagę przy doborze metody badawczej. Warto zawsze sprawdzić te wartości przed rozpoczęciem analizy laboratoryjnej, bo niewłaściwy dobór izotopu skutkuje kompletnie nieprzydatnymi wynikami i stratą czasu. Mówiąc krótko, krótszy czas połowicznego rozpadu <sup>14</sup>C czyni go wyjątkowym w zastosowaniach archeologicznych i biologicznych, podczas gdy pozostałe izotopy są specjalistyczne i wykorzystywane głównie przez geologów do zupełnie innych celów.