Datation au Carbone 14

La datation au carbone 14 estime l'âge des matériaux organiques en mesurant leur carbone 14 résiduel, l'isotope radioactif qui se désintègre à un rythme connu après la mort d'un organisme.

Definition

Une méthode de datation chronométrique qui détermine l'âge des matériaux contenant du carbone, jusqu'à environ 50 000 ans, en mesurant la désintégration de l'isotope radioactif carbone 14 par rapport au carbone stable.

Scope

Ce sujet aborde les principes de la production et de la désintégration du carbone 14, les hypothèses et les limites de la méthode, la sélection et la contamination des échantillons, la mesure par spectrométrie de masse conventionnelle et par accélérateur (SMA), ainsi que la calibration des âges radiocarbone en années calendaires à l'aide de courbes internationalement reconnues et de la modélisation bayésienne.

Core questions

• Comment le carbone 14 se forme-t-il, pénètre-t-il dans les organismes et se désintègre-t-il après la mort ?
• Quels matériaux peuvent être datés et comment la contamination affecte-t-elle les résultats ?
• En quoi la SMA diffère-t-elle du comptage conventionnel ?
• Comment les âges radiocarbone sont-ils calibrés et modélisés en dates calendaires ?

Key theories

L'horloge de désintégration du carbone 14

L'intuition de Libby selon laquelle les êtres vivants s'équilibrent avec le carbone 14 atmosphérique et, une fois morts, le perdent par désintégration radioactive à une demi-vie fixe, offrant ainsi une horloge pour les vestiges organiques.

Calibration et modélisation chronologique bayésienne

La combinaison des âges radiocarbone mesurés avec les courbes de calibration et les informations stratigraphiques antérieures, utilisant les statistiques bayésiennes pour produire des estimations de dates calendaires plus précises.

History

Willard Libby a développé la datation au carbone 14 à la fin des années 1940, ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 1960. La méthode a été affinée par la découverte que les années radiocarbone divergent des années calendaires, ce qui a conduit à la calibration par dendrochronologie, et a été transformée à nouveau par la spectrométrie de masse par accélérateur, qui a permis la datation d'échantillons de l'ordre du milligramme et la diffusion de la modélisation chronologique bayésienne.

Debates

Effets de réservoir et fiabilité des échantillons

Les effets de réservoir marins, d'eau douce et autres, ainsi que la contamination et le problème du 'vieux bois', compliquent les résultats de la datation au carbone 14 et alimentent le débat sur les matériaux et les prétraitements qui fournissent des dates fiables.

Key figures

• Willard Libby
• R. E. Taylor
• Christopher Bronk Ramsey

Seminal works

• libby1955
• taylorbar2014
• bronkramsey2009

Frequently asked questions

Sur quels types de matériaux la datation au carbone 14 peut-elle être appliquée ?

Elle s'applique aux matériaux ayant contenu du carbone vivant, tels que le charbon de bois, le bois, les os, les coquillages et les restes végétaux, généralement jusqu'à environ 50 000 ans.

Pourquoi les dates radiocarbone sont-elles données avec une fourchette d'incertitude (plus ou moins) ?

La mesure comporte une incertitude statistique et la calibration ajoute une dispersion supplémentaire, de sorte que les dates sont rapportées comme une fourchette de probabilité d'années calendaires plutôt que comme une année unique.