La datation au carbone 14 (pour les nuls...)


Rédigé par - Angers, le 19/09/2011 - 07:23 / modifié le 19/09/2011 - 07:23


On a tous plus ou moins entendu parlé de la datation au carbone 14, dans des discours de scientifiques ou d’archéologues, qui interviennent de plus en plus dans notre environnement rural, à l’occasion de grands chantiers d’intérêt public . Que veut donc dire cette expression savante ? A quoi sert cette technique et comment la met-on en œuvre?



La datation au carbone 14 (pour les nuls...)
On se demande souvent comment font les scientifiques pour situer dans le temps les vestiges de tel ou tel objet en bois, ou matière organique…. La réponse est justement donnée par le principe de la « datation » (recherche de la date) au Carbone dit N°14. On connait tous la radioactivité, propre a certains corps, on sait également qu’elle peut être présente en quantité plus ou moins importante dans ces corps. Il n’y a pas besoin d’être savant pour savoir qu’elle est très importante dans l’Uranium, et très faible dans la nature qui nous entoure.

La datation au carbone 14 (pour les nuls...)
La terre est bombardée de rayonnements cosmiques, émis par le soleil et d’autres astres moins familiers. Ces rayonnements sont constitués entre autres, de neutrons (particules qui, avec les protons, constituent les noyaux des atomes qui constituent la matière). Ces neutrons ont la particularité d’agir sur l’azote constituant notre atmosphère, pour le transformer en « carbone 14 ».

Or , les atomes de carbone 14 ainsi créés ont les mêmes propriétés chimiques que le carbone ordinaire, c'est-à-dire qu’ils se combinent en l’occurrence à l’oxygène de l’air pour donner naissance a du gaz carbonique. Le carbone 14 est un « isotope » du carbone, c’est a dire qu’il possède le même nombre de protons. Pourquoi 14 ? Parce qu'il possèdent 14 nucléons ( 6 protons et 8 neutrons).

Ce carbone a, cependant, la particularité d’être radio-actif. Le gaz carbonique radio-actif ainsi créé, est absorbé par les plantes, comme chacun le sait, au même titre que le gaz carbonique ordinaire, mais en quantité beaucoup plus faible (moins de 0,1 milliardième pour cent), lesquelles plantes rejettent de l’oxygène. De ce fait, les végétaux au cours de leur vie, emmagasinent du carbone radioactif.



Compteur Geijer a aiguille
Compteur Geijer a aiguille
Les corps radio-actifs sont caractérisés par la notion de période. Qu’est ce que la période d’un corps radio-actif ? On admet que ces corps ont la particularité d’émettre des rayonnements, ces rayonnements sont issus de la transformation de leur propre masse en énergie. Ils perdent donc à chaque instant une partie de leur masse (désintégration spontanée). La période est le temps qu’un tel élément met pour perdre la moitié de sa masse. Elle se situe entre quelques nanosecondes et quelques milliards d’année, selon le type d’élément radioactif.

Spectromètre de masse moderne
Spectromètre de masse moderne
En ce qui concerne le radio-carbone 14, sa période est de 5734 ans. Dans les années 50, la technique utilisée pour retrouver la « date de naissance » d’un morceau de bois antique, consistait à en faire brûler un échantillon, puis a en recueillir le gaz carbonique dégagé. Ensuite on mesurait, à l’aide d’un compteur Geiger sa radio-activité. Puis on comparait cette valeur avec celle mesurée sur un morceau du même bois, mais récent. Ainsi, connaissant la période du Carbone 14, on retrouvait en faisant une règle de trois, la date approximative du vestige en question. A ceci il faut ajouter les erreurs de mesures du compteur Geiger , qui ne sont d’autant moins négligeables que la radio-activité mesurée est faible ….
Maintenant on utilise la technique de la « spectrométrie de masse » beaucoup plus précise, et qui ne nécessite plus de sacrifier un échantillon, souvent précieux, de l’objet à identifier. Enfin il est utile de rappeler que cette méthode n'est applicable qu'aux bois et végétaux, et ne concerne en aucun cas les minéraux ou les métaux....



François BREAU
Contributeur Angers Mag - spécialisé dans le domaine scientifique et le milieu naturel. Cinéaste,... En savoir plus sur cet auteur















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