RADIOACTIVITÉ
La radioactivité, horloge du monde
La nature, dans sa grande générosité, a mis à notre disposition des éléments actifs de périodes très variées, depuis la seconde et moins jusqu'au milliard d'années et plus. On peut mettre cela à profit pour dater des échantillons. La méthode de datation est, dans son principe, simple. Supposons un élément composé, au moment de sa création, à 100 p. 100 d'un isotope radioactif X. Si on connaît les périodes des éléments de la filiation conduisant au nucléide stable Y, il suffit de mesurer le rapport des quantités X/Y pour accéder à la durée séparant la création de la mesure, autrement dit l'âge. Il faut bien sûr choisir un élément X dont la période soit de l'ordre de grandeur de l'âge supposé. En pratique, l'affaire est plus délicate, par exemple si l'objet testé contenait déjà un mélange de X et de Y au moment de sa création. Il faut alors connaître avec une précision correcte ce pourcentage. Il se peut aussi qu'en cours de route des accidents de parcours modifient ce beau déroulement planifié. D'une certaine façon, il faut connaître et la genèse et l'histoire. Les évaluations se font en général par recoupement de plusieurs méthodes.
L'utilisation de la radioactivité a ainsi permis aux géologues de dater l'âge de la Terre, en mesurant les plus vieilles roches terrestres et météoritiques. En plus des méthodes fondées sur les trois familles naturelles U/Pb et Th/Pb, on utilise fréquemment des « horloges » fondées sur les rapports 40K/40Ar et 87Rb/87Sr.
La datation de la mort d'un être vivant repose sur la désintégration de 14C (qui conduit à 14N par activité β—). Cet élément est formé dans la haute atmosphère par les rayons cosmiques. Il se lie avec O pour donner CO2 qui est absorbé par les plantes puis par les animaux. Le rapport y = 14C/12C reste constant pendant la vie, dû aux échanges de l'organisme avec l'extérieur. À la mort de celui-ci, les échanges cessent et 14C suit inexorablement sa désintégration naturelle. La mesure de y donne une idée de l'âge. En fait, la création de 14C varie au cours du temps, et des corrections s'imposent par rapport à une application simpliste des lois de radioactivité. La période de 14C étant de 5 730 ans, on ne peut pas remonter avec cette méthode à plus de 50 000 ans dans le temps.
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Écrit par
- Bernard SILVESTRE-BRAC : chargé de recherche au C.N.R.S.
Classification
Médias
Imagerie médicale : les découvreurs de la radioactivité artificielle
Collection Guy Pallardy
Nucléides connus
Encyclopædia Universalis France
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