Sim, porque, apesar de não haver uma causa determinante de cada decaimento em particular, eles ocorrem fortuitamente num padrão probabilístico característico. Assim se tem como saber, por exemplo, o tempo para que metade de uma amostra decaia (meia vida), mesmo que não se possa dizer quando um particular átomo decairá. Com base na proporção de átomos decaídos em relação a não decaídos pode-se determinar quantas meias-vidas se passaram desde que a amostra foi formada com as proporções presentes no ambiente. Para cada faixa de tempo há substâncias diferentes que permitem fazer a datação, pela proporção isotópica.
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