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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