Bilan — S4 · Dater avec la radioactivité
L'horloge qui tourne à l'envers
Comment date-t-on un échantillon ?
La décroissance radioactive est une horloge. Pour dater, on mesure la fraction de noyaux restante et on remonte le temps — par lecture graphique, ou par moitiés successives.
Méthode graphique : de la fraction restante à l'âge, par recherche de l'antécédent
Comment lire un âge sur la courbe ?
On part de la fraction mesurée sur l'axe vertical, on rejoint la courbe à l'horizontale, puis on descend à la verticale jusqu'à l'axe des temps. C'est une recherche d'antécédent.
Courbe de décroissance du carbone 14
Des charbons contiennent 12,5 % de leur carbone 14 initial :
- 100 % → 50 % → 25 % → 12,5 %, soit trois demi-vies ;
- âge ≈ 3 × 5 730 ≈ 17 200 ans.
Choisir la bonne horloge
Que date le carbone 14 ?
Le carbone 14 (demi-vie 5 730 ans) date les restes d'êtres vivants : le stock cesse d'être renouvelé à la mort, puis décroît. Au-delà d'environ 50 000 ans, il en reste trop peu pour mesurer.
Et pour dater une roche ?
L'horloge doit être adaptée à la durée mesurée.
| Horloge | Demi-vie | Ce qu'elle date |
|---|---|---|
| carbone 14 | 5 730 ans | ce qui a été vivant, jusqu'à ~50 000 ans |
| uranium 238 | 4,5 milliards d'années | l'âge des roches et de la Terre |
Ton cours de SVT se servira de la seconde.
À RETENIR : le carbone 14 ne date ni les roches ni les objets en métal. Il ne date que ce qui a été vivant.
La radioactivité en médecine
À quoi sert un noyau radioactif en médecine ?
À deux choses :
- comme traceur, pour suivre un organe à la trace (scintigraphie) ;
- comme arme, pour détruire des cellules malades.
Pourquoi choisit-on des demi-vies courtes ?
On choisit exprès des demi-vies courtes : le noyau fait son travail, puis disparaît vite de l'organisme.
Se protéger
Face à une source radioactive, trois précautions, à retenir ensemble :
- limiter le temps d'exposition ;
- augmenter la distance ;
- interposer des écrans (gants, tablier plombé, vitre).
À RETENIR : une datation a toujours une incertitude. Un bon expert annonce « environ 17 200 ans », jamais « 17 190 ans pile ».
La suite
Fin du voyage dans le temps : on sait d'où viennent les atomes et comment ils servent d'horloge.
On change de décor. Comment ces atomes s'empilent-ils pour construire la matière solide ?