La datación ESR determina cuánto tiempo una muestra ha estado expuesta al nivel de radiación de su entorno midiendo los átomos con electrones no apareados (radicales libres) que fueron creados por la radiación ambiental.
La resonancia paramagnética de electrones permite la detección de radicales libres dentro de una muestra. En los dientes, por ejemplo, la radiación forma radicales libres. Al estimar el nivel de radiación, como los rayos cósmicos, a los que la muestra ha estado expuesta y determinar la cantidad de radicales libres presentes, se puede estimar la edad de la muestra.
La medición de la resonancia paramagnética requiere variar el campo magnético mientras se sondea la muestra con un láser. La variación del campo magnético encuentra un valor de intensidad magnética a la cual el electrón libre del radical libre absorberá fotones del láser, su resonancia paramagnética.
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