Osa uraanisarjaan kuuluvan Ra-226:n hajotessa muodostuvasta Rn-222:sta tihkuu maasta ilmakehään. Rn-222:n hajotessa edelleen muodostuu radiolyijyä (Pb-210), joka päätyy laskeumassa maahan ja vesistöihin. Vesistöissä Pb-210 sitoutuu sedimentoituviin partikkeleihin ja päätyy sedimenttiin. Sedimentin radiolyijy koostuu tukeutuneesta sedimentin Ra-226:n hajotessa syntyvästä radiolyijystä sekä tukeutumattomasta radiolyijystä, joka on peräisin laskeumasta. Tukeutumatonta radiolyijyä voidaan käyttää sedimenttien ajoitukseen aina noin 150 vuoden päähän. Radiolyijyajoituksessa käytetään malleja, joissa oletetaan vakioksi sedimentoitumisnopeus ja radiolyijyn vuo sedimenttiin, tukeutumattoman radiolyijyn aktiivisuus sedimentin pinnalla tai pelkästään radiolyijyvuo.
Radiolyijy on määritetty perinteisesti alfaspektrometrisesti tyttärentyttärensä Po-210:n kautta. Tämä menetelmä vaatii työlään radiokemiallisen erottelun. Nykyisin myös gammaspektrometriaa voidaan hyödyntää radiolyijyn määritykseen suoraan sedimenttinäytteestä, mutta radiolyijyn alhaisella gammaenergialla gammasäteilyn itseabsorptio näytteeseen voi olla merkittävää ja vaihdella näytteen alkuainekoostumuksen mukaan. Radiolyijyn gammaenergia on alhainen ja intensiteetti pieni, mikä vaikeuttaa gammaspektrometrista määritystä. Lisäksi tunnetaan useita menetelmiä, joissa radiolyijy määritetään tyttärensä Bi-210:n tai sen omien beetahiukkasten kautta. Myös näiden menetelmien radiokemialliset erottelut ovat työläitä.
Pro gradu -työn kokeellisessa osassa määritettiin radiolyijy Umbozeron ja Pitkälammen sedimenteistä alfa- ja gammaspektrometrisesti ja tehtiin sedimenteille radiolyijyajoitus. Gammaspektrometriassa tutkittiin itseabsorptiota Cutshallin menetelmällä. Työn tavoitteena oli kehittää radiolyijyn määrittämiseksi uusi menetelmä, joka olisi vähemmän työläs kuin alfaspektrometria mutta herkempi kuin gammaspektrometria. Uudessa menetelmässä hyödynnetään 3 M Emporen valmistamaa kiinteäfaasiuuttosuodatinta Strontium Diskiä, joka uuttaa strontiumin laimeasta typpihappoliuoksesta kvantitatiivisesti. Radiolyijyn havaittiin pidättyvän Strontium Diskiin. Radiolyijy mitattiin Strontium Diskeistä nestetuikelaskennalla.
Strontium Diskiä hyödyntävässä uudessa menetelmässä saatiin useimmilla näytteillä pienemmät radiolyijypitoisuudet kuin alfaspektrometrisesti määritettynä, mikä voi johtua vaimenemisesta tai siitä, ettei radiolyijy pidättynyt Strontium Diskiin kvantitatiivisesti. Menetelmä vaatii vielä kehittelyä, mutta sen etuna on nestetuikelaskennan korkea efektiiviisyys radiolyijylle ja alfaspektrometristä määritystä pienempi työmäärä. Alfa- ja gammaspektrometrian tulokset vastasivat hyvin toisiaan. Itseabsorptio ei ollut gammaspektrometriassa merkittävää työssä mitatuilla enintään noin 5 gramman sedimenttinäytteillä. Umbozeron sedimentille saatiin alfaspektrometrisesti ja uudella menetelmällä tuloksia, jotka vastasivat aiemmin julkaistuja. Pitkälammen sedimentti oli sekoittunut, eikä sitä voitu ajoittaa.
