Définition de datation radiométrique

Définition de datation radiométrique

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Les Catacombes de Rome William Henry Withrow. Encyclopaedia Britannica, 11e édition, volume 5, tranche 2 Divers. Un Yankee du Connecticut à la cour du roi Arthur, terminer Mark Twain Samuel Clemens. VOIR PLUS D'EXEMPLES VOIR MOINS D'EXEMPLES . toute méthode de datation de matériel basée sur la désintégration de ses atomes radioactifs constitutifs, telle que la datation potassium-argon ou rubidium-strontium Définition de datation radiométrique appelé: datation radioactive.

Une méthode pour déterminer l'âge d'un objet basé sur la concentration d'un isotope radioactif particulier qu'il contient. Pour les matériaux inorganiques, tels que les roches contenant l'isotope radioactif rubidium, la quantité d'isotope dans l'objet est comparée à la quantité de produits de désintégration de l'isotope dans ce cas le strontium, définition de datation radiométrique. L'âge approximatif de l'objet peut alors être déterminé en utilisant le taux de désintégration connu de l'isotope, définition de datation radiométrique.

Pour les matières organiques, la comparaison se fait entre le rapport actuel d'un isotope radioactif à un isotope stable du même élément et le rapport connu des deux isotopes dans les organismes vivants.

La datation au radiocarbone est l'un de ces types de datation radiométrique. Le dictionnaire scientifique American Heritage® Copyright © Publié par Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company, définition de datation radiométrique. Tous les droits sont réservés.

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Si un matériau qui rejette sélectivement le nucléide fille est chauffé au-dessus de cette température, tous les nucléides filles qui se sont accumulés au fil du temps seront perdus par diffusion, remettant à zéro "l'horloge" isotopique.

Au fur et à mesure que le minéral se refroidit, la structure cristalline commence à se former et la diffusion des isotopes est moins facile. A une certaine température, la structure cristalline s'est suffisamment formée pour empêcher la diffusion des isotopes.

Ainsi, une roche ou une fonte ignée ou métamorphique, qui se refroidit lentement, ne commence pas à présenter une décroissance radioactive mesurable tant qu'elle ne se refroidit pas en dessous de la température de fermeture. L'âge que l'on peut calculer par datation radiométrique est donc le moment auquel la roche ou le minéral s'est refroidi jusqu'à la température de fermeture. Ces températures sont déterminées expérimentalement en laboratoire en réinitialisant artificiellement les échantillons de minéraux à l'aide d'un four à haute température.

Ce domaine est connu sous le nom de thermochronologie ou thermochronométrie. L'expression mathématique qui relie la désintégration radioactive au temps géologique est [14] [16].

L'équation est plus commodément exprimée en termes de quantité mesurée N t plutôt que de valeur initiale constante N o. L'équation ci-dessus utilise des informations sur la composition des isotopes parents et filles au moment où le matériau testé a refroidi en dessous de sa température de fermeture. Ceci est bien établi pour la plupart des systèmes isotopiques. Un tracé isochrone est utilisé pour résoudre graphiquement l'équation d'âge et calculer l'âge de l'échantillon et la composition d'origine.

La datation radiométrique a été réalisée depuis son invention par Ernest Rutherford comme méthode permettant de déterminer l'âge de la Terre. Au cours du siècle qui a suivi, les techniques ont été considérablement améliorées et étendues. Le spectromètre de masse a été inventé dans le s et a commencé à être utilisé dans la datation radiométrique dans le s.

Il fonctionne en générant un faisceau d'atomes ionisés à partir de l'échantillon à tester. Les ions voyagent ensuite à travers un champ magnétique, qui les détourne vers différents capteurs d'échantillonnage, appelés « coupes de Faraday », en fonction de leur masse et de leur niveau d'ionisation. Lors de l'impact dans les coupelles, les ions mettent en place un courant très faible qui peut être mesuré pour déterminer le taux d'impacts et les concentrations relatives des différents atomes dans les faisceaux.

Uranium—la datation radiométrique au plomb consiste à utiliser de l'uranium ou de l'uranium pour dater l'âge absolu d'une substance. Ce schéma a été affiné au point que la marge d'erreur dans les dates des roches peut être aussi faible que moins de deux millions d'années en deux milliards et demi d'années.

La datation à l'uranium-plomb est souvent réalisée sur le minéral zircon ZrSiO 4 , bien qu'il puisse être utilisé sur d'autres matériaux, tels que la baddeleyite et la monazite voir : monazite geochronology. Le zircon a une température de fermeture très élevée, résiste aux intempéries mécaniques et est très inerte chimiquement.

Le zircon forme également plusieurs couches cristallines lors d'événements métamorphiques, chacune pouvant enregistrer un âge isotopique de l'événement. L'analyse de micro-faisceau in situ peut être réalisée via des techniques laser ICP-MS ou SIMS. L'un de ses grands avantages est que tout échantillon fournit deux horloges, l'une basée sur la désintégration de l'uranium pour le plomb avec une demi-vie d'environ un million d'années, et l'autre basée sur la désintégration de l'uranium pour le plomb avec une demi-vie d'environ 4.

Cela peut être vu dans le diagramme de concordia, où les échantillons sont tracés le long d'une ligne droite errorchron qui coupe la courbe de concordia à l'âge de l'échantillon. Cela implique la désintégration alpha de Sm en Nd avec une demi-vie de 1. Des niveaux de précision de moins de vingt millions d'années dans des âges de deux milliards et demi d'années sont réalisables. Cela implique la capture d'électrons ou la désintégration des positons du potassium en argon Le potassium a une demi-vie de 1.

Le potassium radioactif est commun dans les micas , les feldspaths et les hornblendes , bien que la température de fermeture soit assez basse dans ces matériaux, environ °C mica à °C hornblende. Ceci est basé sur la désintégration bêta du rubidium en strontium , avec une demi-vie de 50 milliards d'années. Ce schéma est utilisé pour dater de vieilles roches ignées et métamorphiques , et a également été utilisé pour dater des échantillons lunaires . Les températures de fermeture sont si élevées qu'elles ne sont pas un problème.

La datation rubidium-strontium n'est pas aussi précise que la méthode uranium-plomb, avec des erreurs de 30 à 50 millions d'années pour un échantillon de 3 milliards d'années. L'application de l'analyse in situ Laser-Ablation ICP-MS au sein de grains minéraux uniques dans des failles a montré que la méthode Rb-Sr peut être utilisée pour déchiffrer des épisodes de mouvement de faille.

Une technique de datation à relativement courte distance est basée sur la désintégration de l'uranium en thorium, une substance avec une demi-vie d'environ 80 ans. Il s'accompagne d'un processus frère, dans lequel l'uranium se désintègre en protactinium, qui a une demi-vie de 32 ans. Alors que l'uranium est soluble dans l'eau, le thorium et le protactinium ne le sont pas, et ils sont donc précipités sélectivement dans les sédiments du fond océanique, à partir desquels leurs rapports sont mesurés. Le schéma a une portée de plusieurs centaines de milliers d'années.

Une méthode connexe est la datation à l'ionium-thorium, qui mesure le rapport entre le thorium ionium et le thorium dans les sédiments océaniques. La datation au radiocarbone est aussi simplement appelée datation au carbone. Le carbone est un isotope radioactif du carbone, avec une demi-vie de 5 ans [28] [29] ce qui est très court par rapport aux isotopes ci-dessus, et se désintègre en azote.

Le carbone, cependant, est continuellement créé par les collisions de neutrons générés par les rayons cosmiques avec l'azote dans la haute atmosphère et reste donc à un niveau presque constant sur Terre. Le carbone se retrouve à l'état de trace dans le dioxyde de carbone atmosphérique CO 2.

Une forme de vie à base de carbone acquiert du carbone au cours de sa vie. Les plantes l'acquièrent par photosynthèse et les animaux l'acquièrent par la consommation de plantes et d'autres animaux. Lorsqu'un organisme meurt, il cesse d'absorber du nouveau carbone et l'isotope existant se désintègre avec une demi-vie caractéristique.

La proportion de carbone restant lors de l'examen des restes de l'organisme donne une indication du temps écoulé depuis sa mort. Cela fait du carbone une méthode de datation idéale pour dater l'âge des os ou les restes d'un organisme.

La limite de datation au carbone se situe autour de 58, à 62 ans. Le taux de création de carbone semble être à peu près constant, car les recoupements de la datation au carbone avec d'autres méthodes de datation montrent qu'il donne des résultats cohérents.

Cependant, les éruptions locales de volcans ou d'autres événements qui dégagent de grandes quantités de dioxyde de carbone peuvent réduire les concentrations locales de carbone et donner des dates inexactes. Les rejets de dioxyde de carbone dans la biosphère à la suite de l'industrialisation ont également réduit la proportion de carbone de quelques pour cent ; à l'inverse, la quantité de carbone a été augmentée par les essais de bombes nucléaires au-dessus du sol qui ont été menées dans le début s.

De plus, une augmentation du vent solaire ou du champ magnétique terrestre au-dessus de la valeur actuelle réduirait la quantité de carbone créée dans l'atmosphère.

Cela implique l'inspection d'une tranche polie d'un matériau pour déterminer la densité des marques de « traces » laissées en elle par la fission spontanée d'impuretés d'uranium. La teneur en uranium de l'échantillon doit être connue, mais elle peut être déterminée en plaçant un film plastique sur la tranche polie du matériau et en la bombardant de neutrons lents. Cela provoque la fission induite de U, par opposition à la fission spontanée de U.

Les traces de fission produites par ce procédé sont enregistrées dans le film plastique. La teneur en uranium du matériau peut alors être calculée à partir du nombre de pistes et du flux neutronique. Ce schéma a une application sur un large éventail de dates géologiques. Pour des dates allant jusqu'à quelques millions d'années, les micas, les fragments de verre de tectites provenant d'éruptions volcaniques et les météorites sont les mieux utilisés.

Les matériaux plus anciens peuvent être datés en utilisant le zircon , l' apatite , la titanite , l' épidote et le grenat qui ont une teneur variable en uranium. La technique a des applications potentielles pour détailler l'histoire thermique d'un dépôt. De grandes quantités de 36 Cl par ailleurs rare à demi-vie ~ky ont été produites par l'irradiation de l'eau de mer pendant les détonations atmosphériques d'armes nucléaires entre et Le temps de séjour du 36 Cl dans l'atmosphère est d'environ 1 semaine.

Ainsi, en tant que marqueur d'événement de s eau dans le sol et les eaux souterraines, le 36 Cl est également utile pour dater les eaux moins de 50 ans avant le présent. Les méthodes de datation par luminescence ne sont pas des méthodes de datation radiométrique dans la mesure où elles ne reposent pas sur l'abondance d'isotopes pour calculer l'âge.

Au lieu de cela, ils sont une conséquence du rayonnement de fond sur certains minéraux. Au fil du temps, les rayonnements ionisants sont absorbés par les grains minéraux dans les sédiments et les matériaux archéologiques tels que le quartz et le feldspath potassique. Le rayonnement fait que la charge reste dans les grains dans des "pièges à électrons" structurellement instables.

L'exposition au soleil ou à la chaleur libère ces charges, "blanchissant" efficacement l'échantillon et remettant l'horloge à zéro. La charge piégée s'accumule au fil du temps à un taux déterminé par la quantité de rayonnement de fond à l'endroit où l'échantillon a été enterré. La stimulation de ces grains minéraux à l'aide d'une luminescence stimulée optiquement par la lumière ou d'une datation par luminescence stimulée par infrarouge ou d'une datation par thermoluminescence provoque l'émission d'un signal de luminescence lorsque l'énergie électronique instable stockée est libérée, dont l'intensité varie en fonction de la quantité de rayonnement absorbée pendant l'enfouissement et propriétés spécifiques du minéral.

Ces méthodes peuvent être utilisées pour dater l'âge d'une couche de sédiments, car les couches déposées sur le dessus empêcheraient les grains d'être "blanchis" et réinitialisés par la lumière du soleil. Les tessons de poterie peuvent être datés de la dernière fois où ils ont subi une chaleur importante, généralement lorsqu'ils ont été cuits dans un four. La datation radiométrique absolue nécessite qu'une fraction mesurable du noyau parent reste dans la roche échantillon. Pour les roches remontant au début du système solaire, cela nécessite des isotopes parents à durée de vie extrêmement longue, ce qui rend la mesure de l'âge exact de ces roches imprécise.

Pour pouvoir distinguer les âges relatifs des roches d'un matériau aussi ancien et pour obtenir une meilleure résolution temporelle que celle disponible à partir des isotopes à vie longue, des isotopes à vie courte qui ne sont plus présents dans la roche peuvent être utilisés. Au début du système solaire, il y avait plusieurs radionucléides à vie relativement courte comme 26 Al, 60 Fe, 53 Mn et I présents au sein de la nébuleuse solaire.

Ces radionucléides, éventuellement produits par l'explosion d'une supernova, sont aujourd'hui éteints, mais leurs produits de désintégration peuvent être détectés dans des matériaux très anciens, comme celui qui constitue les météorites. En mesurant les produits de désintégration de radionucléides éteints avec un spectromètre de masse et en utilisant des isochrones, il est possible de déterminer les âges relatifs de différents événements dans l'histoire du système solaire. Les méthodes de datation basées sur les radionucléides éteints peuvent également être calibrées avec la méthode U-Pb pour donner des âges absolus.

Ainsi, à la fois l'âge approximatif et une résolution temporelle élevée peuvent être obtenus. Généralement, une demi-vie plus courte conduit à une résolution temporelle plus élevée au détriment de l'échelle de temps.

Le chronomètre iode-xénon [35] est une technique isochrone. Des échantillons sont exposés aux neutrons dans un réacteur nucléaire. Cela convertit le seul isotope stable de l'iode I en Xe via capture de neutrons suivie d'une désintégration bêta de I.

Après irradiation, les échantillons sont chauffés en une série d'étapes et la signature isotopique du xénon du gaz dégagé à chaque étape est analysée. Des échantillons d'une météorite appelée Shalowater sont généralement inclus dans l'irradiation pour surveiller l'efficacité de conversion de I en Xe. Cela correspond à son tour à une différence d'âge de fermeture au début du système solaire. Un autre exemple de datation de radionucléides éteints de courte durée est le chronomètre 26 Al - 26 Mg, qui peut être utilisé pour estimer l'âge relatif des chondres.

Le chronomètre 26 Al — 26 Mg donne une estimation de la période de formation des météorites primitives de seulement quelques millions d'années 1. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Technique utilisée pour dater des matériaux tels que des roches ou du carbone. Voir aussi : Loi de désintégration radioactive. Article détaillé : Température de fermeture. Article principal : Uranium — datation au plomb. Article principal: Samarium - datation au néodyme. Article principal : Potassium – datation à l'argon.

Article principal: Rubidium-strontium datation. Article détaillé : Uranium — datation au thorium. Article détaillé : Datation au radiocarbone. Article principal: datation de piste de fission. Article détaillé : Datation par luminescence. Voir aussi: Iode § datation de l'âge des météorites. Portail des sciences de la Terre Portail de la géophysique Portail de la physique. le "Livre d'Or" version corrigée en ligne : — " datation radioactive ". doi : Partie II. Les produits de désintégration de l'uranium". Journal américain des sciences.

Bibcode : AmJS S2CID Datation radiométrique et échelle de temps géologique : raisonnement circulaire ou outils fiables?

A Roth, Etienne ; Poty, Bernard éds. Méthodes nucléaires de datation. Springer Pays-Bas. ISBN Rayonnement appliqué et isotopes. Actes ICRM de la 21e Conférence internationale sur la métrologie des radionucléides et ses applications. ISSN PMID Revue annuelle de la science nucléaire. Code bibliographique : ARNPS.. Code bibliographique : Natur. Janvier Geochimica et Cosmochimica Acta. En conséquence, le carbone est formé en continu dans la haute atmosphère par l'interaction des rayons cosmiques avec l'azote atmosphérique.

En moyenne, un seul sur 1. Le carbone résultant se combine avec l'oxygène atmosphérique pour former du dioxyde de carbone radioactif, qui est incorporé dans les plantes par photosynthèse. Par conséquent, tous les systèmes biologiques comme les plantes, les animaux et les humains contiennent un certain niveau de carbone radioactif. Tant que le système biologique est vivant, le niveau est constant en raison de l'apport constant de tous les isotopes du carbone.

Lorsque le système biologique meurt, il cesse d'échanger du carbone avec son environnement et, à partir de ce moment, la quantité de carbone qu'il contient commence à diminuer à mesure que le carbone subit une désintégration radioactive. D'autre part, la quantité de carbone stable reste inchangée. En conséquence, la concentration relative de ces deux isotopes dans tout organisme change après sa mort. La méthode permet d'effectuer des datations jusqu'à environ 20 ans avec une précision d'environ ± années.

La technique de datation au carbone a été suggérée initialement par Willard Libby et ses collègues de In , Willard Libby a reçu le prix Nobel de chimie pour ce travail.

L'âge de la Terre est d'environ 4. Cette datation est basée sur des preuves de datation radiométrique de l'âge du matériel météoritique et est cohérente avec les âges radiométriques des échantillons terrestres et lunaires les plus anciens connus. L'une des plus anciennes méthodes de datation radiométrique est la datation uranium-plomb. La longue demi-vie de l'isotope uranium 4. La datation uranium-plomb est basée sur la mesure du premier et du dernier membre de la série de l'uranium, qui est l'une des trois séries radioactives classiques commençant par l'uranium naturel. Cette chaîne de désintégration radioactive se compose de noyaux atomiques lourds instables qui se désintègrent par une séquence alpha et bêta se désintègrent jusqu'à ce qu'un noyau stable soit obtenu.

Dans le cas des séries à l'uranium, le noyau stable est le plomb L'hypothèse faite est que tous les noyaux de plomb trouvés dans le spécimen aujourd'hui étaient à l'origine des noyaux d'uranium. Si aucun autre isotope du plomb n'est trouvé dans l'échantillon, il s'agit d'une hypothèse raisonnable. Dans cette condition, l'âge de l'échantillon peut être calculé en supposant une décroissance exponentielle de l'uranium, c'est-à-dire :.

La méthode de datation uranium-plomb est généralement réalisée sur le minéral zircon. Les zircons de Jack Hills en Australie occidentale ont donné des âges U-Pb allant jusqu'à 4. Désintégration radioactive. Nous espérons que cet article, Radiometric Dating — Radioactive Dating, vous aidera. Si oui, donnez-nous un like dans la barre latérale. L'objectif principal de ce site Web est d'aider le public à apprendre des informations intéressantes et importantes sur les rayonnements et les dosimètres. Menu principal. Les méthodes de datation radiométrique sont utilisées en géochronologie pour établir l'échelle de temps géologique.

Dosimétrie des rayonnements. e -λt Parmi les techniques les plus connues figurent : la datation au carbone, la datation potassium-argon, la datation uranium-plomb. Datation au carbone — Datation au radiocarbone La datation au carbone, également connue sous le nom de datation au radiocarbone, est une méthode pour déterminer l'âge d'un objet contenant de la matière organique en utilisant les propriétés du carbone radionucléide. Ces neutrons produits lors de ces collisions peuvent être absorbés par l'azote pour produire un isotope de carbone Le carbone peut également être produit dans l'atmosphère par d'autres réactions neutroniques, dont notamment 13C n,γ 14C et 17O n,α 14C.

Âge de la Terre — Datation à l'uranium et au plomb L'âge de la Terre est d'environ 4 ans. C'est-à-dire que la méthode de datation uranium-plomb est généralement effectuée sur le minéral zircon. Radioprotection : Knoll, Glenn F. ISBN