La datation absolue au carbone 14 : principe et limites

Résumé du document

Le but de la datation absolue est de donner un âge à un fossile, une roche... Ces méthodes fonctionnent sur le principe de la présence d'éléments radioactifs qui sont amenés tôt ou tard à se désintégrer, formant ainsi un chronomètre naturel.
L'élément père se désintègre un élément fils.
Deux plus, chaque élément radioactif diffèrent par sa période ce qui permet différentes périodes de datation (...)

Extraits

[...] Ainsi, lorsque ces êtres vivants meurent, le 14C se retrouve dans leur matière organique. Pour pouvoir analyser la composition d'un échantillon, il faut que le système soit fermé. Or, lorsque le végétal ou l'animal est vivant, il respire ou il mange mais lorsqu'il est mort, il ne réalise plus d'échanges gazeux avec le milieu, le système est donc fermé et adapté aux mesures. De plus, cette méthode est basée sur la considération que le rapport 14C / 12C est constant dans le temps, aussi bien dans l'air que dans la matière organique. [...]

[...] La méthode de datation au 14C repose sur le calcul par spectrographie du taux de 14C du système puis par le calcul P=Po*e-λt avec l'hypothèse que le rapport 14C / 12C est constant. Cette méthode est fiable mais comporte tout de même quelques limites qui rendent son utilisation approximative ou impossible dans certains cas. On peut alors utiliser la méthode du potassium-argon pour des datations de l'ordre de ans à 4,5Ga et la méthode au rubidium-strontium pour des périodes de 107 ans à 4,5Ga. [...]

[...] La méthode des rapports égaux permet donc de contourner l'information manquante sur la quantité de carbone 12, isotope non radioactif. Malgré tout, cette méthode présente quelques limites qui rendent son usage approximatif ou impossible dans certains cas. II. Limites de l'utilisation de cette méthode La méthode de datation au 14C est relativement fiable mais présente tout de même quelques limites. Tout d'abord, la méthode ne fonctionne que pour des périodes relativement courtes et n'est plus très fiable pour des périodes supérieures à ans ce qui est relativement court par rapport à la période d'autres méthodes. [...]

[...] De plus, chaque élément radioactif diffère par sa période temporelle ce qui permet des datations d'échantillons plus ou moins âgés. Nous allons étudier le cas du 14C, son principe de datation et les limites d'utilisation de cette méthode. I. Le principe de la datation au carbone 14 Le carbone 14 se forme d'après la réaction : 14N + 14C sous l'influence des rayons solaires. Le 14C oxydé est naturellement présent dans la nature et donc incorporé par les végétaux lors de la photosynthèse. Ces derniers, lorsqu'ils sont mangés transmettent le carbone aux phytophages puis aux zoophages. [...]