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많은 자연 방사성 동위원소가 방사성 연대측정에 쓰일 수 있으나 지질학에서는 주로 6개의 동위원소가 사용된다. 즉 두 개의 우라늄 방사성 동위원소와 토륨, 칼륨, 루비듐, 탄소의 방사성 동위원소가 주가 된다. 이런 동위원소들은 다양한 암석 및 광물 환경에서 널리 산출되고 도한 매우 폭넓은 반감기를 가지기 때문에 많은 지질학적 물질들은 이 동위원소들을 이용하면 그 연대측정이 가능하다
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