Bilan — S4 · Dater avec la radioactivité
La méthode de datation
Comment date-t-on un échantillon ?
La décroissance radioactive sert d'horloge. Pour dater un échantillon, on mesure la fraction de noyaux restante. On en déduit la durée écoulée, par lecture graphique ou par moitiés successives.
Comment lire un âge sur la courbe ?
Tu pars de la fraction mesurée, sur l'axe vertical. Tu rejoins la courbe à l'horizontale, puis tu descends à la verticale jusqu'à l'axe des temps. C'est une recherche d'antécédent.
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.
À RETENIR : une datation a toujours une incertitude. Un bon expert annonce « environ 17 200 ans », et non « 17 190 ans pile ».
Choisir la bonne horloge
Que peut-on dater avec le carbone 14 ?
Avec le carbone 14 (demi-vie 5 730 ans), on date les restes d'êtres vivants. À sa mort, un organisme cesse de renouveler son carbone 14. La quantité de carbone 14 diminue alors. Au-delà d'environ 50 000 ans, il en reste trop peu pour faire une mesure.
Et pour dater une roche ?
L'horloge, c'est le noyau radioactif. Il faut choisir un noyau dont la demi-vie est adaptée à la durée à mesurer.
| Horloge | Demi-vie | Ce qu'elle date |
|---|---|---|
| carbone 14 | 5 730 ans | ce qui a été vivant, jusqu'à environ 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 l'uranium 238.
À RETENIR : le carbone 14 date seulement ce qui a été vivant. Il ne permet pas de dater une roche ou un objet en métal.
La radioactivité en médecine
À quoi sert un noyau radioactif en médecine ?
Il sert à deux choses :
- comme traceur, pour observer un organe (scintigraphie) ;
- comme traitement, pour détruire des cellules malades.
Qu'est-ce que l'activité d'un échantillon ?
L'activité d'un échantillon radioactif est le nombre de désintégrations qui s'y produisent chaque seconde. Elle se mesure en becquerels (Bq). Une activité de 1 Bq correspond à une désintégration par seconde.
L'activité diminue au même rythme que le nombre de noyaux, donc elle est divisée par deux à chaque demi-vie.
Pourquoi choisit-on des demi-vies courtes ?
On choisit exprès des demi-vies courtes pour que l'activité radioactive diminue rapidement après l'examen. Le corps élimine aussi le produit, mais c'est un phénomène différent de la transformation des noyaux.
Se protéger
Face à une source radioactive, on prend trois précautions, à retenir ensemble :
- limiter le temps d'exposition ;
- augmenter la distance ;
- placer des écrans entre la source et soi (gants, tablier plombé, vitre).
La suite
Tu sais maintenant d'où viennent les atomes et comment certains noyaux servent d'horloge.
Il reste une question. Comment ces atomes s'empilent-ils pour construire la matière solide ?