SCIENCES


Désintégration radioactive et datation absolue

 

La désintégration radioactive et la datation absolue est abordée ici à travers le cas du carbone 14. L’élément carbone est très abondant dans la matière organique, on le trouver par exemple dans le charbon qui est un hydrocarbure issu de la matière organique. Ce charbon peut être utilisé dans les peintures rupestres par exemple à Lascaux ou dans la grotte de Chauvet.

 

I. Différents isotopes

 

Le carbone présente différents isotopes. Qu'est-ce qu'un isotope ?

Un élément chimique (comme le carbone) désigne l’ensemble des atomes dont le noyau compte un nombre donné de protons. On note ce nombre $Z$ et on l’appelle numéro atomique. Des atomes possédant le même numéro atomique (ils correspondent donc au même élément chimique) peuvent par contre différer de par le nombre de neutrons ($N$) contenus dans leur noyau. On dit que ces atomes sont des isotopes. Ils diffèrent entre eux de par leur nombre de masse (puisqu’il est la somme de $Z$ et $N$).

L’élément carbone est caractérisé par son numéro atomique $Z,$ qui vaut 6, et un nombre de masse $Z+N$ variable selon l’isotope de carbone auquel il correspond : carbone 12 ($Z+N=12$ et $N=12-7=5$) ; carbone 13 ($Z+N=13$ et $N=13-7=6$) ou carbone 14 ($Z+N=14$ et $Z=14-7=7$). Le carbone est, comme tout élément chimique, caractérisé par un nombre fixe de protons et un nombre variable de neutrons. L’élément carbone présente différents isotopes dont des isotopes radiogéniques (isotope issu de réactions de désintégrations nucléaires) comme le carbone 14.

 

II. Courbe de désintégration radioactive

 

Le carbone 14 a une particularité : il peut se désintégrer (désintégration au cours de laquelle le carbone transforme, pour simplifier, un neutron en proton : il change de numéro atomique et devient ici de l’azote ($Z=7$)) en un élément fils qui est l’azote 14.

L’élément chimique père est le carbone 14, l’élément chimique fils est l’azote 14. Cette désintégration est spontané

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