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Comment fonctionne la technique de la datation au carbone 14?
Un vase brisé par ci, un vieux pharaon tout ratatiné dans son sarcophage par là… Comment les archéologues font-ils pour connaître l'âge de ces reliques du passé? On entend souvent parler de la technique de datation au carbone 14. Cette méthode utilise la radioactivité pour reculer dans le temps.Si la radioactivité n’a plus de secrets pour toi, escamote le paragraphe suivant. Sinon, une petite parenthèse s’impose probablement…
Vers la fin du vingtième siècle, on a découvert que certains éléments chimiques se désintègrent avec le temps. Ils disparaissent presque! Pas tout d’un coup, mais graduellement, en émettant des rayonnements. Certains mettent des millions ou des milliards d’années à se volatiliser (l’uranium, par exemple). Pour d’autres, comme le radium, quelques microsecondes suffisent. On a alors à peine le temps de les voir! Voilà, en gros, ce qu’on appelle la radioactivité.
Fin de la parenthèse!
Le carbone 14 est un de ces éléments radioactifs. À l'intérieur des limites de l'atmosphère terrestre, il existe trois types de carbone différent : le carbone 12 (de loin le plus fréquent), le carbone 13 et notre fameux carbone 14 (très rare). Si on pigeait, au hasard, 100 milliards d'atomes de carbone dans l'atmosphère, on aurait environ 99 milliards d'atomes de carbone 12 et un seul atome de carbone 14!
En respirant et en mangeant, les plantes et les animaux absorbent de toutes petites quantités de carbone 14. Tous les êtres vivants contiennent donc un peu de carbone 14, nous y compris! Et tant qu'on vit, cette proportion de carbone 14 par rapport au carbone 12 correspond à celle qu'on retrouve dans l'atmosphère (1 pour 99 000 000).
Mais lorsqu'on meurt, on ne respire plus et on ne mange plus (là on te surprend, hein? ;)). Tout ce carbone cesse donc de se renouveler.
On peut donc comparer le pourcentage de carbone 14 qui reste dans le corps à celui que renferme l'atmosphère. Plus le ratio est bas, plus la mort remonte à il y a longtemps, puisque le carbone 14 a eu le temps de se désintégrer – il est, rappelons-le, radioactif!
Pour utiliser le carbone 14 en guise d’horloge, il faut donc savoir à quel rythme il se désintègre. C’est ce qu’on appelle sa demi-vie. Par exemple, la demi-vie du carbone 14 est de 5 730 ans. Concrètement, cela signifie qu’il lui faut 5 730 ans pour réduire son nombre d’atomes de moitié. De façon encore plus concrète, si on a 10 000 atomes de carbone 14 enfermés dans une petite boîte, il n’en restera plus que 5 000 en l’an 7 734. En l’an 13 464, ils ne seront plus que 2 500, et ainsi de suite…
Avec ces informations, il suffit donc de connaître la quantité d’atomes de carbone 14 que contient une trouvaille archéologique (il existe des tests pour ça), puis d’effectuer quelques calculs pour connaître son âge.
Cette technique ne fonctionne toutefois que pour la matière organique, dans laquelle le carbone occupe une place prépondérante. On peut ainsi dater du bois, du tissu, des os, du cuir… bref, tout ce qui a déjà été vivant, mais pas des roches ou des statues de pierre, par exemple.
Heureusement, il existe d’autres techniques pour nous révéler les secrets de tels objets! Mais laissons d’abord à tes neurones le temps de digérer celle-là…
