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프로트악티늄과 토륨은 화학적 성질이 매우 유사하며 해저 퇴적층에 동일한 비율로 침전된다. 프로트악티늄-231(²³¹Pa, 반감기 3만 2,500년)과 토륨-230(²³⁰Th, 반감기 8만 년) 동위원소들은 모두 방사성을 띤다. 시간의 경과에 따라서 동일한 속도로 퇴적되는 것이 필요한 것이 아니라 동일한 비율로 침전되는 것이 필요하므로, 2개의 방사성 동위원소 비는 각각의 동위원소를 사용한 연대측정기보다 좋은 방사성 지질연대측정기가 된다.

이러한 조건은 퇴적 속도가 달라져도 그대로 유지된다. 17만 5,000년 정도 된 퇴적층은 이 방법으로 그 연대를 알 수 있다.