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Concept
Datation par le carbone 14
Résumé
thumb|Dispositif de datation au carbone 14 dans le musée archéologique du lac de Paladru.
La datation par le carbone 14, dite également datation par le radiocarbone ou datation par comptage du carbone 14 résiduel, est une méthode de datation radiométrique fondée sur la mesure de l'activité radiologique du carbone 14 (C) contenu dans la matière organique dont on souhaite connaître l'âge absolu, c'est-à-dire le temps écoulé depuis la mort de l'organisme (animal ou végétal) qui le constitue.
Le domaine d'utilisation de cette méthode correspond à des âges absolus de quelques centaines d'années jusqu'à, et au plus, . L'application de cette méthode à des événements anciens, tout particulièrement lorsque leur âge dépasse (préhistoriques), a permis de les dater beaucoup plus précisément qu'auparavant. Elle a ainsi apporté un progrès significatif en archéologie et en paléontologie.
Willard Frank Libby
En 1939, Martin Kamen et Samuel Ruben du Lawrence Berkeley National Laboratory ont commencé des expériences pour déterminer si l'un des éléments communs dans la matière organique avait des isotopes avec des demi-vies suffisamment longues pour être utiles dans la recherche biomédicale. Ainsi synthétisent-ils pour la première fois le carbone 14.
Serge A. Korff, alors employé à l' Institut Franklin de Philadelphie, découvre par la suite d'autres propriétés du carbone 14. C'est l'interaction de la température neutronique avec l'azote 14 dans la haute atmosphère qui serait à l'origine du carbone 14.
Au cours de la Seconde Guerre mondiale, Willard Libby , qui était alors à Berkeley, prit connaissance des recherches de Serge A.Korff et en fut inspiré pour des utilisations possibles du carbone 14.
En 1949, Willard Frank Libby réalise la première datation au carbone 14. L'appellation BP (en) prend alors tout son sens : c'est l'histoire avant 1950. Il s'agissait d'une datation sur deux échantillons de bois venus de tombes égyptiennes dont l'âge, bien établi par les archéologues, est d'environ .
En 1960, il reçoit le prix Nobel de chimie pour le développement de cette méthode.
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Archéologie
vignette|350px|Fouilles archéologiques. vignette|350px|Théâtre romain, Alexandrie, Égypte, découvert par accident en 1960 par l'expédition polonaise égyptienne à Kom el-Dekka. L' est une discipline scientifique dont l'objectif est d'étudier l'être humain à travers l'ensemble des vestiges matériels (artéfacts et ) ayant subsisté au cours des siècles. Provenant de fouilles ou non, ces vestiges sont de nature variée : outils, ossements, poteries, armes, pièces de monnaie, bijoux, vêtements, empreintes, traces, peintures, bâtiments, infrastructures, etc.
Carbone 14
Le carbone 14, noté C, est l'isotope du carbone dont le nombre de masse est égal à 14 (c'est un isobare de la forme la plus commune de l'azote) : son noyau atomique compte et avec un spin 0+ pour une masse atomique de . Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de . Le a longtemps été le seul radioisotope du carbone à avoir des applications. Pour cette raison, il était appelé radiocarbone. Un gramme de carbone 14 pur présente une activité de .
Rayonnement ionisant
vignette|Pouvoir de pénétration (exposition externe).Le rayonnement alpha (constitué de noyaux d'hélium) est arrêté par une simple feuille de papier.Le rayonnement bêta (constitué d'électrons ou de positons) est arrêté par une plaque d'aluminium.Le rayonnement gamma, constitué de photons très énergétiques, est atténué (et non arrêté) quand il pénètre de la matière dense, ce qui le rend particulièrement dangereux pour les organismes vivants.Il existe d'autres types de rayonnements ionisants.