La datation par le carbone 14

Le car­bone 14 est un iso­tope instable du car­bone dont le noyau est for­mé de 6 pro­tons et de 8 neu­trons. Il est pré­sent en quan­ti­té extrê­me­ment faible.

Il est créé par l’ac­tion du rayon­ne­ment cos­mique sur la haute atmo­sphère et se répand dans la bio­sphère. Il se dés­in­tègre len­te­ment tout en se répan­dant dans la bio­sphère, où il est assi­mi­lé par les plantes et les ani­maux. Si le flux de pro­tons cos­mique reste constant, il s’é­ta­blit un régime per­ma­nent. La teneur en car­bone 14 de l’at­mo­sphère reste constante, de même que celle des orga­nismes vivants en contact avec la biosphère.

Quelques mesures célèbres au car­bone 14
• Grotte Chau­vet : 26 000 à 32 000 ans
• Grotte de Las­caux : 15 000 à 18 000 ans
• Font­bré­goua : sque­lette d’en­fant datant de 6 000 ans
• Sar­co­phage de Guillaume Taille­fer : 18 corps datant des IX^e, X^e et XI^e siècles
• Homme de Pilt­down : crâne humain moyen­âgeux, mâchoire (de singe) datant de 500 ans (confir­ma­tion de la supercherie)
• Suaire de Turin : tis­su pro­ba­ble­ment confec­tion­né entre 1260 et 1390

Lors­qu’une matière orga­nique est bru­ta­le­ment iso­lée de l’en­vi­ron­ne­ment (mort d’un ani­mal ou d’une plante, par exemple) le car­bone 14 qu’elle contient n’est plus renou­ve­lé et com­mence à se dés­in­té­grer len­te­ment. Il » suf­fit » de mesu­rer la teneur rési­duelle en car­bone 14 pour savoir depuis com­bien de temps la matière orga­nique consi­dé­rée a ces­sé de s’a­li­men­ter dans l’at­mo­sphère, autre­ment dit cal­cu­ler » l’âge » de cette matière, par exemple un sque­lette, une pein­ture ou un tissu.

Un milligramme de matière

Sur la voûte de Las­caux, un bison âgé de dix-huit mille ans.

Les pre­mières mesures datent de la fin des années 1940. La méthode mise au point par Lib­by néces­site au moins un gramme de matière pour per­mettre la mesure de la radio­ac­ti­vi­té rési­duelle. La pre­mière mesure célèbre, effec­tuée par Lib­by lui-même, est celle d’un mor­ceau de char­bon de bois trou­vé dans la grotte de Las­caux qu’il avait esti­mé âgé de 15 500 ans (d’autres mesures ulté­rieures ont abou­ti, pour les célèbres pein­tures de cette grotte, à des four­chettes allant de 15 000 à 18 000 ans).

Dans les années quatre-vingt-dix sont appa­rues des méthodes per­fec­tion­nées, fai­sant appel à un accé­lé­ra­teur de par­ti­cules, cou­plé à un spec­tro­mètre de masse. Un mil­li­gramme de matière est désor­mais suf­fi­sant pour la data­tion, par comp­tage des ions de car­bone 14, une fois séparés.

Une bonne approximation

Bien sûr, la méthode repose sur des hypo­thèses qui ne sont pas for­cé­ment exac­te­ment rem­plies. La teneur en car­bone 14 de l’at­mo­sphère a pu varier au cours du temps, par exemple sous l’in­fluence de l’ac­ti­vi­té solaire ou, plus récem­ment, des expé­riences nucléaires. La conta­mi­na­tion invo­lon­taire des échan­tillons peut aus­si faus­ser le résul­tat. On s’ef­force donc de cor­ri­ger les résul­tats par com­pa­rai­son avec d’autres méthodes de datation.

D’un emploi cou­rant aujourd’­hui, la méthode du car­bone 14 per­met en pra­tique une bonne approxi­ma­tion (à 5 % près envi­ron) pour des data­tions de durée infé­rieure à 45 000 ans.

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