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Datations



Des horloges radioactives

Nos ancêtres mesuraient le temps avec des sabliers. La nature ne dispose pas de montres modernes. Elle mesure le temps comme nos ancêtres. Elle utilise le sablier que lui offre la radioactivité. Le haut du sablier qui se vide, ce sont les noyaux radioactifs qui se désintègrent. Le bas qui se remplit, ce sont les noyaux issus des désintégrations.

Ces sabliers radioactifs sont utilisés pour dater des vestiges de l'histoire ou de la préhistoire, surtout grâce à la datation au carbone-14. Ils sont aussi utilisés pour dater l'âge de roches aussi anciennes que la terre, les coraux, les laves volcaniques. Les durées à mesurer vont de la centaine d'années à quelques milliards d'années. Heureusement, l'archéologue, le géologue, le physicien disposent de toute une panoplie d'isotopes dont les périodes sont adaptées.

Datation au carbone-14
Bison de la grotte ornée de Niaux (Ariège) dessiné il y a 13000 ans. La datation directe de la fresque au carbone-14 a été effectuée au TANDETRON de Gif-sur-Yvette, par une méthode très sensible qui permet de mesurer de très faibles teneurs de l’isotope radioactif.
CEA
L'un d'eux a pu dire : « Il faut apprécier l'inestimable faveur que nous fait la nature d'avoir égrené, dans le tableau des éléments chimiques, tout un chapelet d'horloges radioactives adaptées à la diversité des échelles de temps, associées à des éléments aux propriétés chimiques très diverses et impliquées dans des processus allant de l'inerte au vivant, de l'échelle du minéral à celle de notre planète ».

La datation au carbone-14 est la méthode la plus connue pour dater les vestiges archéologiques et préhistoriques. La détermination de l'âge se fait en comparant la teneur en carbone-14 de l'échantillon ancien (le sablier en partie vidé) et la teneur d'un végétal actuel (le sablier plein). Plus le vestige est ancien, plus sa teneur en carbone-14 est faible. Pour être précis, il faut effectuer des corrections : la teneur en carbone-14 de l’atmosphère a varié durant les derniers 40 000 ans.

Corrections à appliquer pour la datation au carbole-14
L’âge fourni par la datation au carbone-14 nécessite d’être corrigé en raison de facteurs dont le plus important est la variation du champ magnétique terrestre qui sert de bouclier pour le rayonnement cosmique. D’autres méthodes de datation (dentrologie, uranium-thorium) permettent d’évaluer cette correction qui, peu importante pour les temps historiques, atteint trois mille ans pour des âges de l’ordre de 20000 ans (sans cette correction les âges réels sont plus anciens que les âges carbone-14).
Centre des Faibles Radioactivités (Laboratoire mixte CNRS-CEA)
D'autres techniques sophistiquées utilisent les « ruptures d'équilibre » des familles radioactives. Un exemple est fourni par la datation des coraux. Les coraux vivants ne peuvent absorber du thorium-230, le quatrième descendant de l'uranium-238, insoluble dans l'eau. Par contre cet élément réapparait dans le corail mort, du fait d’une désintégration radioactive. On utilise cette « réapparition » pour mesurer l'âge des coraux.

Dans un tout autre domaine, la radioactivité est utilisée pour authentifier les millèsimes des grands vins de Bordeaux et vérifier que la date qui figure sur l'étiquette est bien celle de la récolte.