Datation nucleacuteaire contemporaine

- Introduction historique - La meacutethode Acircges anciens Acircges reacutecents

Introduction historique bull Questions poseacutees depuis longtemps Quel est lrsquoacircge de la Terre et quel

est lrsquoacircge de lrsquoUnivers bull lt XVIIIiegraveme siegravecle Occident on tirait

de la Bible 4004 AD bull Aujourdrsquohui laquo les creacuteationnistes raquo

encore lrsquoAncien Testament ndash on va jusqursquoagrave 6000 10000

Historique (suite)

bull Agrave partir du XVIIIiegraveme siegravecle il y drsquoautres meacutethodes

bull Des vitesses de seacutedimentation ou drsquoeacuterosion on eacutetablit agrave plusieurs centaines de millions drsquoanneacutees

bull Meacutethode inspireacutee drsquoHeacuterodote (450 AD) temps de formation des alluvions du Nil

Historique (suite) bull Fin XIXiegraveme siegravecle Lord Kelvin fait des estimations baseacutees

sur bilan de chaleur eacutetabli par lrsquoapport du Soleil et la perte par refroidissement de la Terre entre 50 et 100 millions drsquoanneacutees

ndash mais crsquoest trop peu pour les geacuteologues qui connaissent les vitesses de formation drsquoeacuterosion de deacuteplacement

Historique (suite)

bull Deacutecouverte de la radioactiviteacute par Becquerel en 1896

bull P Curie (1903) et A Laborde (1903) Comme les sels de radium - et les

eacuteleacutements radioactifs en geacuteneacuteral - deacutegagent de la chaleur il faut donc un refroidissement beaucoup plus lent que celui eacutevalueacute par Kelvin (Rutherford 1904)

Historique (suite)

bull Rutherford (1905) heacutelium dans les mineacuteraux drsquoU asymp 500 millions drsquoanneacutees (500 Ma)

bull Boltwood (1907) U Pb (stable) asymp eacutevaluation du mecircme ordre

bull A Holmes (1913) roches archeacuteennes 1600 Ma (archeacuteen anteacuterieur au cambrien qui est la premiegravere peacuteriode de lrsquoegravere primaire) ndash Archeacutee feu central de la Terre

Historique (suite) bull AO Nier (1938) Pb atomes isotopes

filiation pour phase actuelle de datation asymp Ga

bull Nier et al (1941) Pb dans les galegravenes ndash ajouts de Pb radiogeacuteniques aux Pb primitifs

bull Holmes et Houtermans (1946) histoire drsquoeacutevolution de la Terre Galegravene sulfure naturel de plomb ndash En cristaux deacutetecteurs dans les TSF

La meacutethode ndash la base bull Activiteacute = nombre de deacutesinteacutegration par seconde

(un becquerel Bq = une deacutesinteacutegration par seconde) bull ΔN = - λ N ΔT ou encore A = ΔNΔT = - λ N une activiteacute A = ΔNΔT est proportionnelle au nombre

N de noyaux preacutesents bull N nombre de noyaux bull ΔN nombre de noyaux qui se deacutesintegravegrent bull λ constante de deacutesinteacutegration probabiliteacute de deacutesinteacutegrations (0693tfrac12) bull ΔNΔT = activiteacute A = nombre de deacutesinteacutegrations par seconde

Solution N = N0 e-λt N0 nombre initial N apregraves un temps t

La meacutethode ndash la base (suite)

N0 - N = N0 ( 1 - e-λt ) = nombre drsquoeacuteveacutenements de noyaux nouveaux formeacutes (filles) Ou encore N0 - N = N ( e-λt ndash 1 ) On mesure (N0 ndash N) = ceux formeacutes et N ceux

qui restent donc t = acircge de lrsquoeacutechantillon

Diffeacuterentes versions pour diffeacuterentes applications

bull Geacuteneacuterales laquo isochrones raquo crsquoest-agrave-dire plusieurs eacutechantillons de N0 - N diffeacuterents pour obtenir t bull Isotopes cosmogeacuteniques ils apparaissent agrave

une vitesse constante (par exemple le 14C) lrsquoeacutetalon sera un isotope ou eacuteleacutement non cosmogeacutenique Ici 14C par rapport au 12C stable donc qui ne change pas

Diffeacuterentes versions pour diffeacuterentes applications (suite)

bull Deacuteseacutequilibres radioactifs dater la perturbation

bull Variations lieacutees aux changements de climat bull Oklo meacuteteacuteorites diffeacuterents rapports etc

Oklo bull Un reacuteacteur naturel agrave fission bull Voir

httpwwwlaradioactivitecomfrsitepagesPresentationSitehtm

bull httpwwwlaradioactivitecomfrsitepagesOkloGabonhtm

Introduction historique bull Questions poseacutees depuis longtemps Quel est lrsquoacircge de la Terre et quel

est lrsquoacircge de lrsquoUnivers bull lt XVIIIiegraveme siegravecle Occident on tirait

de la Bible 4004 AD bull Aujourdrsquohui laquo les creacuteationnistes raquo

encore lrsquoAncien Testament ndash on va jusqursquoagrave 6000 10000

Historique (suite)

bull Agrave partir du XVIIIiegraveme siegravecle il y drsquoautres meacutethodes

bull Des vitesses de seacutedimentation ou drsquoeacuterosion on eacutetablit agrave plusieurs centaines de millions drsquoanneacutees

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Historique (suite) bull Fin XIXiegraveme siegravecle Lord Kelvin fait des estimations baseacutees

sur bilan de chaleur eacutetabli par lrsquoapport du Soleil et la perte par refroidissement de la Terre entre 50 et 100 millions drsquoanneacutees

ndash mais crsquoest trop peu pour les geacuteologues qui connaissent les vitesses de formation drsquoeacuterosion de deacuteplacement

Historique (suite)

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bull P Curie (1903) et A Laborde (1903) Comme les sels de radium - et les

eacuteleacutements radioactifs en geacuteneacuteral - deacutegagent de la chaleur il faut donc un refroidissement beaucoup plus lent que celui eacutevalueacute par Kelvin (Rutherford 1904)

Historique (suite)

bull Rutherford (1905) heacutelium dans les mineacuteraux drsquoU asymp 500 millions drsquoanneacutees (500 Ma)

bull Boltwood (1907) U Pb (stable) asymp eacutevaluation du mecircme ordre

bull A Holmes (1913) roches archeacuteennes 1600 Ma (archeacuteen anteacuterieur au cambrien qui est la premiegravere peacuteriode de lrsquoegravere primaire) ndash Archeacutee feu central de la Terre

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La meacutethode ndash la base bull Activiteacute = nombre de deacutesinteacutegration par seconde

(un becquerel Bq = une deacutesinteacutegration par seconde) bull ΔN = - λ N ΔT ou encore A = ΔNΔT = - λ N une activiteacute A = ΔNΔT est proportionnelle au nombre

N de noyaux preacutesents bull N nombre de noyaux bull ΔN nombre de noyaux qui se deacutesintegravegrent bull λ constante de deacutesinteacutegration probabiliteacute de deacutesinteacutegrations (0693tfrac12) bull ΔNΔT = activiteacute A = nombre de deacutesinteacutegrations par seconde

Solution N = N0 e-λt N0 nombre initial N apregraves un temps t

La meacutethode ndash la base (suite)

N0 - N = N0 ( 1 - e-λt ) = nombre drsquoeacuteveacutenements de noyaux nouveaux formeacutes (filles) Ou encore N0 - N = N ( e-λt ndash 1 ) On mesure (N0 ndash N) = ceux formeacutes et N ceux

qui restent donc t = acircge de lrsquoeacutechantillon

Diffeacuterentes versions pour diffeacuterentes applications

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une vitesse constante (par exemple le 14C) lrsquoeacutetalon sera un isotope ou eacuteleacutement non cosmogeacutenique Ici 14C par rapport au 12C stable donc qui ne change pas

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bull Meacutethode inspireacutee drsquoHeacuterodote (450 AD) temps de formation des alluvions du Nil

Historique (suite) bull Fin XIXiegraveme siegravecle Lord Kelvin fait des estimations baseacutees

sur bilan de chaleur eacutetabli par lrsquoapport du Soleil et la perte par refroidissement de la Terre entre 50 et 100 millions drsquoanneacutees

ndash mais crsquoest trop peu pour les geacuteologues qui connaissent les vitesses de formation drsquoeacuterosion de deacuteplacement

Historique (suite)

bull Deacutecouverte de la radioactiviteacute par Becquerel en 1896

bull P Curie (1903) et A Laborde (1903) Comme les sels de radium - et les

eacuteleacutements radioactifs en geacuteneacuteral - deacutegagent de la chaleur il faut donc un refroidissement beaucoup plus lent que celui eacutevalueacute par Kelvin (Rutherford 1904)

Historique (suite)

bull Rutherford (1905) heacutelium dans les mineacuteraux drsquoU asymp 500 millions drsquoanneacutees (500 Ma)

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La meacutethode ndash la base bull Activiteacute = nombre de deacutesinteacutegration par seconde

(un becquerel Bq = une deacutesinteacutegration par seconde) bull ΔN = - λ N ΔT ou encore A = ΔNΔT = - λ N une activiteacute A = ΔNΔT est proportionnelle au nombre

N de noyaux preacutesents bull N nombre de noyaux bull ΔN nombre de noyaux qui se deacutesintegravegrent bull λ constante de deacutesinteacutegration probabiliteacute de deacutesinteacutegrations (0693tfrac12) bull ΔNΔT = activiteacute A = nombre de deacutesinteacutegrations par seconde

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La meacutethode ndash la base (suite)

N0 - N = N0 ( 1 - e-λt ) = nombre drsquoeacuteveacutenements de noyaux nouveaux formeacutes (filles) Ou encore N0 - N = N ( e-λt ndash 1 ) On mesure (N0 ndash N) = ceux formeacutes et N ceux

qui restent donc t = acircge de lrsquoeacutechantillon

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une vitesse constante (par exemple le 14C) lrsquoeacutetalon sera un isotope ou eacuteleacutement non cosmogeacutenique Ici 14C par rapport au 12C stable donc qui ne change pas

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ndash mais crsquoest trop peu pour les geacuteologues qui connaissent les vitesses de formation drsquoeacuterosion de deacuteplacement

Historique (suite)

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bull P Curie (1903) et A Laborde (1903) Comme les sels de radium - et les

eacuteleacutements radioactifs en geacuteneacuteral - deacutegagent de la chaleur il faut donc un refroidissement beaucoup plus lent que celui eacutevalueacute par Kelvin (Rutherford 1904)

Historique (suite)

bull Rutherford (1905) heacutelium dans les mineacuteraux drsquoU asymp 500 millions drsquoanneacutees (500 Ma)

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N de noyaux preacutesents bull N nombre de noyaux bull ΔN nombre de noyaux qui se deacutesintegravegrent bull λ constante de deacutesinteacutegration probabiliteacute de deacutesinteacutegrations (0693tfrac12) bull ΔNΔT = activiteacute A = nombre de deacutesinteacutegrations par seconde

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La meacutethode ndash la base bull Activiteacute = nombre de deacutesinteacutegration par seconde

(un becquerel Bq = une deacutesinteacutegration par seconde) bull ΔN = - λ N ΔT ou encore A = ΔNΔT = - λ N une activiteacute A = ΔNΔT est proportionnelle au nombre

N de noyaux preacutesents bull N nombre de noyaux bull ΔN nombre de noyaux qui se deacutesintegravegrent bull λ constante de deacutesinteacutegration probabiliteacute de deacutesinteacutegrations (0693tfrac12) bull ΔNΔT = activiteacute A = nombre de deacutesinteacutegrations par seconde

Solution N = N0 e-λt N0 nombre initial N apregraves un temps t

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N0 - N = N0 ( 1 - e-λt ) = nombre drsquoeacuteveacutenements de noyaux nouveaux formeacutes (filles) Ou encore N0 - N = N ( e-λt ndash 1 ) On mesure (N0 ndash N) = ceux formeacutes et N ceux

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Historique (suite)

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N de noyaux preacutesents bull N nombre de noyaux bull ΔN nombre de noyaux qui se deacutesintegravegrent bull λ constante de deacutesinteacutegration probabiliteacute de deacutesinteacutegrations (0693tfrac12) bull ΔNΔT = activiteacute A = nombre de deacutesinteacutegrations par seconde

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N de noyaux preacutesents bull N nombre de noyaux bull ΔN nombre de noyaux qui se deacutesintegravegrent bull λ constante de deacutesinteacutegration probabiliteacute de deacutesinteacutegrations (0693tfrac12) bull ΔNΔT = activiteacute A = nombre de deacutesinteacutegrations par seconde

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N de noyaux preacutesents bull N nombre de noyaux bull ΔN nombre de noyaux qui se deacutesintegravegrent bull λ constante de deacutesinteacutegration probabiliteacute de deacutesinteacutegrations (0693tfrac12) bull ΔNΔT = activiteacute A = nombre de deacutesinteacutegrations par seconde

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La meacutethode ndash la base (suite)

N0 - N = N0 ( 1 - e-λt ) = nombre drsquoeacuteveacutenements de noyaux nouveaux formeacutes (filles) Ou encore N0 - N = N ( e-λt ndash 1 ) On mesure (N0 ndash N) = ceux formeacutes et N ceux

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Seize reacuteacteurs laquo naturels raquo ont fonctionneacute agrave Oklo (Gabon) pendant plusieurs centaines de milliers danneacutees il y a deux milliards danneacutees

httpapodnasagovimage0210oklo15_curtinjpg

httpwwwnagrachg3cmss_page83650s_namenatreactoroklo

Intermegravede radioactiviteacute ndash qursquoest-ce que crsquoest et drsquoougrave vient-elle

Quatre types les plus freacutequents bull Alpha α (ou heacutelium) bull Becircta plus ou moins β+ et β- (positron ou

eacutelectron antimatiegravere ou matiegravere) bull Gamma γ photon (radiation

eacutelectromagneacutetique) bull Fission un noyau lourd se seacutepare en deux

fragments non symeacutetriques en eacutemettant des neutrons

LES DIFFEacuteRENTS TYPES DE DEacuteSINTEacuteGRATIONShellip soit ALPHA

bull Certains noyaux radioactifs peuvent ecirctre trop laquo chargeacutes raquo en protons et en neutrons et souvent eacutemettre un rayonnement α Ils se transforment en un autre eacuteleacutement chimique dont le noyau est plus leacuteger Ainsi lrsquouranium 238 est radioactif α et se transforme en thorium 234 De la vraie alchimie

HeThU 42

23490

23892 +rarr

Lrsquoalpha srsquoeacutechappe par effet tunnelhellip

bull Modegravele quantique probabiliste

Soit BEcircTAhellip β- et β+

bull Radioactiviteacute becircta moins β- Certains noyaux sont instables en

neutrons et eacutemettent un rayonnement becircta moins Un des neutrons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un proton plus un eacutelectron et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome est donc transformeacute en un autre eacuteleacutement chimique Par exemple le thorium 234 est radioactif becircta moins et se transforme en protactinium 234

ν++rarr minus+ eXX AZ

AZ

011

ν++rarr minus eTh 01

23491

23490 Pr

Soit BEcircTAhellip β+

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Radioactiviteacute becircta plus β+ Certains atomes sont instables en protons et eacutemettent un rayonnement becircta plus Un des protons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un neutron plus un positon et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome se transforme en un autre eacuteleacutement chimique avec le mecircme nombre de masse Par exemple lrsquoiode 122 est un noyau radioactif becircta plus et se transforme en tellure 122

υ++rarr eTeI 01

12252

12253

Radioactiviteacute gamma (γ) bull Le rayonnement γ est une onde eacutelectromagneacutetique avec les mecircmes

proprieacuteteacutes que la lumiegravere visible ou les rayons X Il a cependant plus drsquoeacutenergie On dit rayons X mous rayons X durs rayons gamma dans un ordre croissant drsquoeacutenergie mais ce nrsquoest toujours qursquoun photon de mecircme vitesse

bull Ce rayonnement suit souvent une deacutesinteacutegration α ou β Apregraves eacutemission de la particule α ou β le noyau peut ecirctre encore exciteacute crsquoest-agrave-dire que lrsquoensemble de ses protons et ses neutrons nrsquoa pas trouveacute son eacutequilibre (ou eacutetat fondamental) Le trop-plein drsquoeacutenergie se vide par eacutemission drsquoun rayonnement gamma crsquoest la radioactiviteacute gamma

bull Par exemple 60Co 60Ni 60Ni + γ rarr rarr

httpfrwikipediaorgwikiFichierCobalt_60png

Le sodium 22 eacutemet de lrsquoantimatiegravere

httpuploadwikimediaorgwikipediacommons44bDecay_scheme_U235png

Chaicircne de formation et de deacutesinteacutegration Am-241

httpwwwceafrvarceastoragestaticfrenergie dossier_loi1991DATASaxe1chapitreDindexhtml

httpapodnasagovimage0210oklo15_curtinjpg

httpwwwnagrachg3cmss_page83650s_namenatreactoroklo

Intermegravede radioactiviteacute ndash qursquoest-ce que crsquoest et drsquoougrave vient-elle

Quatre types les plus freacutequents bull Alpha α (ou heacutelium) bull Becircta plus ou moins β+ et β- (positron ou

eacutelectron antimatiegravere ou matiegravere) bull Gamma γ photon (radiation

eacutelectromagneacutetique) bull Fission un noyau lourd se seacutepare en deux

fragments non symeacutetriques en eacutemettant des neutrons

LES DIFFEacuteRENTS TYPES DE DEacuteSINTEacuteGRATIONShellip soit ALPHA

bull Certains noyaux radioactifs peuvent ecirctre trop laquo chargeacutes raquo en protons et en neutrons et souvent eacutemettre un rayonnement α Ils se transforment en un autre eacuteleacutement chimique dont le noyau est plus leacuteger Ainsi lrsquouranium 238 est radioactif α et se transforme en thorium 234 De la vraie alchimie

HeThU 42

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Lrsquoalpha srsquoeacutechappe par effet tunnelhellip

bull Modegravele quantique probabiliste

Soit BEcircTAhellip β- et β+

bull Radioactiviteacute becircta moins β- Certains noyaux sont instables en

neutrons et eacutemettent un rayonnement becircta moins Un des neutrons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un proton plus un eacutelectron et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome est donc transformeacute en un autre eacuteleacutement chimique Par exemple le thorium 234 est radioactif becircta moins et se transforme en protactinium 234

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Soit BEcircTAhellip β+

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Radioactiviteacute becircta plus β+ Certains atomes sont instables en protons et eacutemettent un rayonnement becircta plus Un des protons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un neutron plus un positon et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome se transforme en un autre eacuteleacutement chimique avec le mecircme nombre de masse Par exemple lrsquoiode 122 est un noyau radioactif becircta plus et se transforme en tellure 122

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Radioactiviteacute gamma (γ) bull Le rayonnement γ est une onde eacutelectromagneacutetique avec les mecircmes

proprieacuteteacutes que la lumiegravere visible ou les rayons X Il a cependant plus drsquoeacutenergie On dit rayons X mous rayons X durs rayons gamma dans un ordre croissant drsquoeacutenergie mais ce nrsquoest toujours qursquoun photon de mecircme vitesse

bull Ce rayonnement suit souvent une deacutesinteacutegration α ou β Apregraves eacutemission de la particule α ou β le noyau peut ecirctre encore exciteacute crsquoest-agrave-dire que lrsquoensemble de ses protons et ses neutrons nrsquoa pas trouveacute son eacutequilibre (ou eacutetat fondamental) Le trop-plein drsquoeacutenergie se vide par eacutemission drsquoun rayonnement gamma crsquoest la radioactiviteacute gamma

bull Par exemple 60Co 60Ni 60Ni + γ rarr rarr

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Le sodium 22 eacutemet de lrsquoantimatiegravere

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Intermegravede radioactiviteacute ndash qursquoest-ce que crsquoest et drsquoougrave vient-elle

Quatre types les plus freacutequents bull Alpha α (ou heacutelium) bull Becircta plus ou moins β+ et β- (positron ou

eacutelectron antimatiegravere ou matiegravere) bull Gamma γ photon (radiation

eacutelectromagneacutetique) bull Fission un noyau lourd se seacutepare en deux

fragments non symeacutetriques en eacutemettant des neutrons

LES DIFFEacuteRENTS TYPES DE DEacuteSINTEacuteGRATIONShellip soit ALPHA

bull Certains noyaux radioactifs peuvent ecirctre trop laquo chargeacutes raquo en protons et en neutrons et souvent eacutemettre un rayonnement α Ils se transforment en un autre eacuteleacutement chimique dont le noyau est plus leacuteger Ainsi lrsquouranium 238 est radioactif α et se transforme en thorium 234 De la vraie alchimie

HeThU 42

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Lrsquoalpha srsquoeacutechappe par effet tunnelhellip

bull Modegravele quantique probabiliste

Soit BEcircTAhellip β- et β+

bull Radioactiviteacute becircta moins β- Certains noyaux sont instables en

neutrons et eacutemettent un rayonnement becircta moins Un des neutrons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un proton plus un eacutelectron et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome est donc transformeacute en un autre eacuteleacutement chimique Par exemple le thorium 234 est radioactif becircta moins et se transforme en protactinium 234

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Soit BEcircTAhellip β+

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Radioactiviteacute becircta plus β+ Certains atomes sont instables en protons et eacutemettent un rayonnement becircta plus Un des protons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un neutron plus un positon et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome se transforme en un autre eacuteleacutement chimique avec le mecircme nombre de masse Par exemple lrsquoiode 122 est un noyau radioactif becircta plus et se transforme en tellure 122

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Radioactiviteacute gamma (γ) bull Le rayonnement γ est une onde eacutelectromagneacutetique avec les mecircmes

proprieacuteteacutes que la lumiegravere visible ou les rayons X Il a cependant plus drsquoeacutenergie On dit rayons X mous rayons X durs rayons gamma dans un ordre croissant drsquoeacutenergie mais ce nrsquoest toujours qursquoun photon de mecircme vitesse

bull Ce rayonnement suit souvent une deacutesinteacutegration α ou β Apregraves eacutemission de la particule α ou β le noyau peut ecirctre encore exciteacute crsquoest-agrave-dire que lrsquoensemble de ses protons et ses neutrons nrsquoa pas trouveacute son eacutequilibre (ou eacutetat fondamental) Le trop-plein drsquoeacutenergie se vide par eacutemission drsquoun rayonnement gamma crsquoest la radioactiviteacute gamma

bull Par exemple 60Co 60Ni 60Ni + γ rarr rarr

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Intermegravede radioactiviteacute ndash qursquoest-ce que crsquoest et drsquoougrave vient-elle

Quatre types les plus freacutequents bull Alpha α (ou heacutelium) bull Becircta plus ou moins β+ et β- (positron ou

eacutelectron antimatiegravere ou matiegravere) bull Gamma γ photon (radiation

eacutelectromagneacutetique) bull Fission un noyau lourd se seacutepare en deux

fragments non symeacutetriques en eacutemettant des neutrons

LES DIFFEacuteRENTS TYPES DE DEacuteSINTEacuteGRATIONShellip soit ALPHA

bull Certains noyaux radioactifs peuvent ecirctre trop laquo chargeacutes raquo en protons et en neutrons et souvent eacutemettre un rayonnement α Ils se transforment en un autre eacuteleacutement chimique dont le noyau est plus leacuteger Ainsi lrsquouranium 238 est radioactif α et se transforme en thorium 234 De la vraie alchimie

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bull Modegravele quantique probabiliste

Soit BEcircTAhellip β- et β+

bull Radioactiviteacute becircta moins β- Certains noyaux sont instables en

neutrons et eacutemettent un rayonnement becircta moins Un des neutrons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un proton plus un eacutelectron et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome est donc transformeacute en un autre eacuteleacutement chimique Par exemple le thorium 234 est radioactif becircta moins et se transforme en protactinium 234

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Soit BEcircTAhellip β+

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Radioactiviteacute becircta plus β+ Certains atomes sont instables en protons et eacutemettent un rayonnement becircta plus Un des protons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un neutron plus un positon et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome se transforme en un autre eacuteleacutement chimique avec le mecircme nombre de masse Par exemple lrsquoiode 122 est un noyau radioactif becircta plus et se transforme en tellure 122

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Radioactiviteacute gamma (γ) bull Le rayonnement γ est une onde eacutelectromagneacutetique avec les mecircmes

proprieacuteteacutes que la lumiegravere visible ou les rayons X Il a cependant plus drsquoeacutenergie On dit rayons X mous rayons X durs rayons gamma dans un ordre croissant drsquoeacutenergie mais ce nrsquoest toujours qursquoun photon de mecircme vitesse

bull Ce rayonnement suit souvent une deacutesinteacutegration α ou β Apregraves eacutemission de la particule α ou β le noyau peut ecirctre encore exciteacute crsquoest-agrave-dire que lrsquoensemble de ses protons et ses neutrons nrsquoa pas trouveacute son eacutequilibre (ou eacutetat fondamental) Le trop-plein drsquoeacutenergie se vide par eacutemission drsquoun rayonnement gamma crsquoest la radioactiviteacute gamma

bull Par exemple 60Co 60Ni 60Ni + γ rarr rarr

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bull Certains noyaux radioactifs peuvent ecirctre trop laquo chargeacutes raquo en protons et en neutrons et souvent eacutemettre un rayonnement α Ils se transforment en un autre eacuteleacutement chimique dont le noyau est plus leacuteger Ainsi lrsquouranium 238 est radioactif α et se transforme en thorium 234 De la vraie alchimie

HeThU 42

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Lrsquoalpha srsquoeacutechappe par effet tunnelhellip

bull Modegravele quantique probabiliste

Soit BEcircTAhellip β- et β+

bull Radioactiviteacute becircta moins β- Certains noyaux sont instables en

neutrons et eacutemettent un rayonnement becircta moins Un des neutrons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un proton plus un eacutelectron et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome est donc transformeacute en un autre eacuteleacutement chimique Par exemple le thorium 234 est radioactif becircta moins et se transforme en protactinium 234

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Radioactiviteacute becircta plus β+ Certains atomes sont instables en protons et eacutemettent un rayonnement becircta plus Un des protons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un neutron plus un positon et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome se transforme en un autre eacuteleacutement chimique avec le mecircme nombre de masse Par exemple lrsquoiode 122 est un noyau radioactif becircta plus et se transforme en tellure 122

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Radioactiviteacute gamma (γ) bull Le rayonnement γ est une onde eacutelectromagneacutetique avec les mecircmes

proprieacuteteacutes que la lumiegravere visible ou les rayons X Il a cependant plus drsquoeacutenergie On dit rayons X mous rayons X durs rayons gamma dans un ordre croissant drsquoeacutenergie mais ce nrsquoest toujours qursquoun photon de mecircme vitesse

bull Ce rayonnement suit souvent une deacutesinteacutegration α ou β Apregraves eacutemission de la particule α ou β le noyau peut ecirctre encore exciteacute crsquoest-agrave-dire que lrsquoensemble de ses protons et ses neutrons nrsquoa pas trouveacute son eacutequilibre (ou eacutetat fondamental) Le trop-plein drsquoeacutenergie se vide par eacutemission drsquoun rayonnement gamma crsquoest la radioactiviteacute gamma

bull Par exemple 60Co 60Ni 60Ni + γ rarr rarr

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bull Modegravele quantique probabiliste

Soit BEcircTAhellip β- et β+

bull Radioactiviteacute becircta moins β- Certains noyaux sont instables en

neutrons et eacutemettent un rayonnement becircta moins Un des neutrons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un proton plus un eacutelectron et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome est donc transformeacute en un autre eacuteleacutement chimique Par exemple le thorium 234 est radioactif becircta moins et se transforme en protactinium 234

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Soit BEcircTAhellip β+

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Radioactiviteacute becircta plus β+ Certains atomes sont instables en protons et eacutemettent un rayonnement becircta plus Un des protons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un neutron plus un positon et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome se transforme en un autre eacuteleacutement chimique avec le mecircme nombre de masse Par exemple lrsquoiode 122 est un noyau radioactif becircta plus et se transforme en tellure 122

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Radioactiviteacute gamma (γ) bull Le rayonnement γ est une onde eacutelectromagneacutetique avec les mecircmes

proprieacuteteacutes que la lumiegravere visible ou les rayons X Il a cependant plus drsquoeacutenergie On dit rayons X mous rayons X durs rayons gamma dans un ordre croissant drsquoeacutenergie mais ce nrsquoest toujours qursquoun photon de mecircme vitesse

bull Ce rayonnement suit souvent une deacutesinteacutegration α ou β Apregraves eacutemission de la particule α ou β le noyau peut ecirctre encore exciteacute crsquoest-agrave-dire que lrsquoensemble de ses protons et ses neutrons nrsquoa pas trouveacute son eacutequilibre (ou eacutetat fondamental) Le trop-plein drsquoeacutenergie se vide par eacutemission drsquoun rayonnement gamma crsquoest la radioactiviteacute gamma

bull Par exemple 60Co 60Ni 60Ni + γ rarr rarr

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Soit BEcircTAhellip β- et β+

bull Radioactiviteacute becircta moins β- Certains noyaux sont instables en

neutrons et eacutemettent un rayonnement becircta moins Un des neutrons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un proton plus un eacutelectron et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome est donc transformeacute en un autre eacuteleacutement chimique Par exemple le thorium 234 est radioactif becircta moins et se transforme en protactinium 234

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Radioactiviteacute becircta plus β+ Certains atomes sont instables en protons et eacutemettent un rayonnement becircta plus Un des protons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un neutron plus un positon et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome se transforme en un autre eacuteleacutement chimique avec le mecircme nombre de masse Par exemple lrsquoiode 122 est un noyau radioactif becircta plus et se transforme en tellure 122

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Radioactiviteacute gamma (γ) bull Le rayonnement γ est une onde eacutelectromagneacutetique avec les mecircmes

proprieacuteteacutes que la lumiegravere visible ou les rayons X Il a cependant plus drsquoeacutenergie On dit rayons X mous rayons X durs rayons gamma dans un ordre croissant drsquoeacutenergie mais ce nrsquoest toujours qursquoun photon de mecircme vitesse

bull Ce rayonnement suit souvent une deacutesinteacutegration α ou β Apregraves eacutemission de la particule α ou β le noyau peut ecirctre encore exciteacute crsquoest-agrave-dire que lrsquoensemble de ses protons et ses neutrons nrsquoa pas trouveacute son eacutequilibre (ou eacutetat fondamental) Le trop-plein drsquoeacutenergie se vide par eacutemission drsquoun rayonnement gamma crsquoest la radioactiviteacute gamma

bull Par exemple 60Co 60Ni 60Ni + γ rarr rarr

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Radioactiviteacute becircta plus β+ Certains atomes sont instables en protons et eacutemettent un rayonnement becircta plus Un des protons au sein du noyau se deacutesintegravegre en un neutron plus un positon et ce dernier est eacutejecteacute Lrsquoatome se transforme en un autre eacuteleacutement chimique avec le mecircme nombre de masse Par exemple lrsquoiode 122 est un noyau radioactif becircta plus et se transforme en tellure 122

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Radioactiviteacute gamma (γ) bull Le rayonnement γ est une onde eacutelectromagneacutetique avec les mecircmes

proprieacuteteacutes que la lumiegravere visible ou les rayons X Il a cependant plus drsquoeacutenergie On dit rayons X mous rayons X durs rayons gamma dans un ordre croissant drsquoeacutenergie mais ce nrsquoest toujours qursquoun photon de mecircme vitesse

bull Ce rayonnement suit souvent une deacutesinteacutegration α ou β Apregraves eacutemission de la particule α ou β le noyau peut ecirctre encore exciteacute crsquoest-agrave-dire que lrsquoensemble de ses protons et ses neutrons nrsquoa pas trouveacute son eacutequilibre (ou eacutetat fondamental) Le trop-plein drsquoeacutenergie se vide par eacutemission drsquoun rayonnement gamma crsquoest la radioactiviteacute gamma

bull Par exemple 60Co 60Ni 60Ni + γ rarr rarr

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Radioactiviteacute gamma (γ) bull Le rayonnement γ est une onde eacutelectromagneacutetique avec les mecircmes

proprieacuteteacutes que la lumiegravere visible ou les rayons X Il a cependant plus drsquoeacutenergie On dit rayons X mous rayons X durs rayons gamma dans un ordre croissant drsquoeacutenergie mais ce nrsquoest toujours qursquoun photon de mecircme vitesse

bull Ce rayonnement suit souvent une deacutesinteacutegration α ou β Apregraves eacutemission de la particule α ou β le noyau peut ecirctre encore exciteacute crsquoest-agrave-dire que lrsquoensemble de ses protons et ses neutrons nrsquoa pas trouveacute son eacutequilibre (ou eacutetat fondamental) Le trop-plein drsquoeacutenergie se vide par eacutemission drsquoun rayonnement gamma crsquoest la radioactiviteacute gamma

bull Par exemple 60Co 60Ni 60Ni + γ rarr rarr

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Acircges anciens ndash la Terre

bull 1- Eacutetat liquide avec composition homogegravene y compris une concentration chimique et composition isotopique uniformes pour lrsquouranium le thorium et le plomb

bull 2- Solidification de la croucircte des diffeacuterences locales pour les rapports uraniumplomb

bull 3- Des minerais de Pb ordinaires ndash ainsi la galegravene ndash ont conserveacute la composition isotopique qursquoils avaient agrave la cristallisation

On continue

Uranium thorium et plomb

httpwwwsegetsmtlcahbelisleimagestabperiojpg

La Terre (suite)

bull Apregraves 1946 spectromeacutetrie de masse et nouvelles sources drsquoions permettent lrsquoutilisation drsquoautres couples parents-descendants (autres que Pb=final)

bull Couples potassium 40-argon 40 et rubidium 87-strontium 87

bull Roches les plus anciennes 3500 ndash 3700 Ma bull Quelques cristaux de zircons australiens 41-

42Ga bull Acircge recoupeacute par meacuteteacuteorites entre 4505 plusmn 0008

Ga et 4565 plusmn 0004 Ga (Faure 1977)

Acircges reacutecents isotopes cosmogeacuteniques (cosmonucleacuteiumldes)

bull Ils sont engendreacutes continuellement par le rayonnement cosmique dans la haute atmosphegravere

bull Carbone 14 (14C) Libby (1952) bull Tritium (3H) Begemann et Libby (1957) bull Application de lrsquoeacutepoque contemporaine aux

peacuteriodes preacutehistoriques pour des pheacutenomegravenes geacuteologiques climatologiques et lrsquoactiviteacute humaine

bull 14C peacuteriode = 5 571 anneacutees bull 3H peacuteriode = 1243 anneacutees

Noyaux non cosmogeacuteniques pour la mesure des temps

Noyau Deacutesinteacutegration Isotope final stable

Peacuteriode

147Sm Alpha α 143Nd 106 Ga 87Rb Becircta β- 87Sr 488 Ga 187Re Becircta β- 187Os 456 Ga 176Lu Becircta β- 176Hf 176Yb 357 Ga 232Th Alpha α 208Pb 14 Ga 238U Alpha α 206Pb 447 Ga

Fission spontaneacutee

Produits de fission

9 850 000 Ga

40K CE β+ et β- 40Ar 40Ca 125 Ga 235U Alpha et

fission 207Pb prod de fission

0703 Ga 190 000 000 Ga

Cosmonucleacuteiumldes utiliseacutes pour la mesure des temps

Noyau Peacuteriode 10Be beacuteryllium 15 Ma 26Al aluminium 0716 Ma

36Cl chlore 0301 Ma 41Ca calcium 100 ka 14C carbone 573 ka 39Ar argon 269 a

32Si silicium 100 a 3H hydrogegravene 1243 a

Datation par pheacutenomegravenes nucleacuteaires naturels

Meacutethodes Limite infeacuterieure

Limite supeacuterieure

Applications

147Sm-143Nd lt 350 Ma 45 Ga Roches anciennes croucircte continentale 87Rb - 87Sr 8 Ma 3 Ga Roches magmatiques et orthodeacuteriveacutees

U ndash Th - Pb qqes Ma 3-45 Ga Zircons monazites gisements uranifegraveres 210Pb 20 ndash 25 a 120 ndash 150 a Datation des glaces stratosphegravere troposphegravere

40K - 40Ar lt 10 ka 45 Ga Roches totales et systegravemes 14C Actuel 60 ka Acircges reacutecents climatologie archeacuteologie geacuteologie

3H et 3H-3He 1a 35 a Glaces climatologie polaire masses oceacuteaniques

Acircge de la Terre bull Non deacutetermineacute directement processus

orogeacuteniques et seacutedimentaires ont fait disparaicirctre les vestiges de roche primordiale

bull Hypothegravese la planegravete parente des meacuteteacuteorites et de la Terre srsquoest formeacutee dans un court intervalle de temps

bull Datation des objets du systegraveme solaire se fait principalement sur celle des meacuteteacuteorites

bull Voici comment on extrait lrsquoinformation

Orogeacutenegravese processus de formation des reliefs de lrsquoeacutecorce terrestre

Chondrite objets primitifs de la condensation planeacutetaire

Troilite sulfure naturel de fer preacutesent dans un grand nombre de meacuteteacuteorites

Un exemple de datation dans des cavernes

bull Deux datations au carbone 14 en spectromeacutetrie de masse par acceacuteleacuterateur (SMA) pour une repreacutesentation parieacutetale de la grotte Mayenne-Sciences (Thorigneacute-en-Charnie Mayenne) eacutemergence drsquoun art gravettien en France septentrionale

Heacutelegravene Valladas Maurice Arnold and Heacutelegravene Cachier

Comptes Rendus Palevol Vol 2 2003 Pages 161-168

Gravettien de Gravette en Dordogne faciegraves culturel du paleacuteolithique supeacuterieur vers 25 000 ndash 20 000

Uranium thorium et plomb

httpwwwsegetsmtlcahbelisleimagestabperiojpg

La Terre (suite)

bull Apregraves 1946 spectromeacutetrie de masse et nouvelles sources drsquoions permettent lrsquoutilisation drsquoautres couples parents-descendants (autres que Pb=final)

bull Couples potassium 40-argon 40 et rubidium 87-strontium 87

bull Roches les plus anciennes 3500 ndash 3700 Ma bull Quelques cristaux de zircons australiens 41-

42Ga bull Acircge recoupeacute par meacuteteacuteorites entre 4505 plusmn 0008

Ga et 4565 plusmn 0004 Ga (Faure 1977)

Acircges reacutecents isotopes cosmogeacuteniques (cosmonucleacuteiumldes)

bull Ils sont engendreacutes continuellement par le rayonnement cosmique dans la haute atmosphegravere

bull Carbone 14 (14C) Libby (1952) bull Tritium (3H) Begemann et Libby (1957) bull Application de lrsquoeacutepoque contemporaine aux

peacuteriodes preacutehistoriques pour des pheacutenomegravenes geacuteologiques climatologiques et lrsquoactiviteacute humaine

bull 14C peacuteriode = 5 571 anneacutees bull 3H peacuteriode = 1243 anneacutees

Noyaux non cosmogeacuteniques pour la mesure des temps

Noyau Deacutesinteacutegration Isotope final stable

Peacuteriode

147Sm Alpha α 143Nd 106 Ga 87Rb Becircta β- 87Sr 488 Ga 187Re Becircta β- 187Os 456 Ga 176Lu Becircta β- 176Hf 176Yb 357 Ga 232Th Alpha α 208Pb 14 Ga 238U Alpha α 206Pb 447 Ga

Fission spontaneacutee

Produits de fission

9 850 000 Ga

40K CE β+ et β- 40Ar 40Ca 125 Ga 235U Alpha et

fission 207Pb prod de fission

0703 Ga 190 000 000 Ga

Cosmonucleacuteiumldes utiliseacutes pour la mesure des temps

Noyau Peacuteriode 10Be beacuteryllium 15 Ma 26Al aluminium 0716 Ma

36Cl chlore 0301 Ma 41Ca calcium 100 ka 14C carbone 573 ka 39Ar argon 269 a

32Si silicium 100 a 3H hydrogegravene 1243 a

Datation par pheacutenomegravenes nucleacuteaires naturels

Meacutethodes Limite infeacuterieure

Limite supeacuterieure

Applications

147Sm-143Nd lt 350 Ma 45 Ga Roches anciennes croucircte continentale 87Rb - 87Sr 8 Ma 3 Ga Roches magmatiques et orthodeacuteriveacutees

U ndash Th - Pb qqes Ma 3-45 Ga Zircons monazites gisements uranifegraveres 210Pb 20 ndash 25 a 120 ndash 150 a Datation des glaces stratosphegravere troposphegravere

40K - 40Ar lt 10 ka 45 Ga Roches totales et systegravemes 14C Actuel 60 ka Acircges reacutecents climatologie archeacuteologie geacuteologie

3H et 3H-3He 1a 35 a Glaces climatologie polaire masses oceacuteaniques

Acircge de la Terre bull Non deacutetermineacute directement processus

orogeacuteniques et seacutedimentaires ont fait disparaicirctre les vestiges de roche primordiale

bull Hypothegravese la planegravete parente des meacuteteacuteorites et de la Terre srsquoest formeacutee dans un court intervalle de temps

bull Datation des objets du systegraveme solaire se fait principalement sur celle des meacuteteacuteorites

bull Voici comment on extrait lrsquoinformation

Orogeacutenegravese processus de formation des reliefs de lrsquoeacutecorce terrestre

Chondrite objets primitifs de la condensation planeacutetaire

Troilite sulfure naturel de fer preacutesent dans un grand nombre de meacuteteacuteorites

Un exemple de datation dans des cavernes

bull Deux datations au carbone 14 en spectromeacutetrie de masse par acceacuteleacuterateur (SMA) pour une repreacutesentation parieacutetale de la grotte Mayenne-Sciences (Thorigneacute-en-Charnie Mayenne) eacutemergence drsquoun art gravettien en France septentrionale

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Comptes Rendus Palevol Vol 2 2003 Pages 161-168

Gravettien de Gravette en Dordogne faciegraves culturel du paleacuteolithique supeacuterieur vers 25 000 ndash 20 000

La Terre (suite)

bull Apregraves 1946 spectromeacutetrie de masse et nouvelles sources drsquoions permettent lrsquoutilisation drsquoautres couples parents-descendants (autres que Pb=final)

bull Couples potassium 40-argon 40 et rubidium 87-strontium 87

bull Roches les plus anciennes 3500 ndash 3700 Ma bull Quelques cristaux de zircons australiens 41-

42Ga bull Acircge recoupeacute par meacuteteacuteorites entre 4505 plusmn 0008

Ga et 4565 plusmn 0004 Ga (Faure 1977)

Acircges reacutecents isotopes cosmogeacuteniques (cosmonucleacuteiumldes)

bull Ils sont engendreacutes continuellement par le rayonnement cosmique dans la haute atmosphegravere

bull Carbone 14 (14C) Libby (1952) bull Tritium (3H) Begemann et Libby (1957) bull Application de lrsquoeacutepoque contemporaine aux

peacuteriodes preacutehistoriques pour des pheacutenomegravenes geacuteologiques climatologiques et lrsquoactiviteacute humaine

bull 14C peacuteriode = 5 571 anneacutees bull 3H peacuteriode = 1243 anneacutees

Noyaux non cosmogeacuteniques pour la mesure des temps

Noyau Deacutesinteacutegration Isotope final stable

Peacuteriode

147Sm Alpha α 143Nd 106 Ga 87Rb Becircta β- 87Sr 488 Ga 187Re Becircta β- 187Os 456 Ga 176Lu Becircta β- 176Hf 176Yb 357 Ga 232Th Alpha α 208Pb 14 Ga 238U Alpha α 206Pb 447 Ga

Fission spontaneacutee

Produits de fission

9 850 000 Ga

40K CE β+ et β- 40Ar 40Ca 125 Ga 235U Alpha et

fission 207Pb prod de fission

0703 Ga 190 000 000 Ga

Cosmonucleacuteiumldes utiliseacutes pour la mesure des temps

Noyau Peacuteriode 10Be beacuteryllium 15 Ma 26Al aluminium 0716 Ma

36Cl chlore 0301 Ma 41Ca calcium 100 ka 14C carbone 573 ka 39Ar argon 269 a

32Si silicium 100 a 3H hydrogegravene 1243 a

Datation par pheacutenomegravenes nucleacuteaires naturels

Meacutethodes Limite infeacuterieure

Limite supeacuterieure

Applications

147Sm-143Nd lt 350 Ma 45 Ga Roches anciennes croucircte continentale 87Rb - 87Sr 8 Ma 3 Ga Roches magmatiques et orthodeacuteriveacutees

U ndash Th - Pb qqes Ma 3-45 Ga Zircons monazites gisements uranifegraveres 210Pb 20 ndash 25 a 120 ndash 150 a Datation des glaces stratosphegravere troposphegravere

40K - 40Ar lt 10 ka 45 Ga Roches totales et systegravemes 14C Actuel 60 ka Acircges reacutecents climatologie archeacuteologie geacuteologie

3H et 3H-3He 1a 35 a Glaces climatologie polaire masses oceacuteaniques

Acircge de la Terre bull Non deacutetermineacute directement processus

orogeacuteniques et seacutedimentaires ont fait disparaicirctre les vestiges de roche primordiale

bull Hypothegravese la planegravete parente des meacuteteacuteorites et de la Terre srsquoest formeacutee dans un court intervalle de temps

bull Datation des objets du systegraveme solaire se fait principalement sur celle des meacuteteacuteorites

bull Voici comment on extrait lrsquoinformation

Orogeacutenegravese processus de formation des reliefs de lrsquoeacutecorce terrestre

Chondrite objets primitifs de la condensation planeacutetaire

Troilite sulfure naturel de fer preacutesent dans un grand nombre de meacuteteacuteorites

Un exemple de datation dans des cavernes

bull Deux datations au carbone 14 en spectromeacutetrie de masse par acceacuteleacuterateur (SMA) pour une repreacutesentation parieacutetale de la grotte Mayenne-Sciences (Thorigneacute-en-Charnie Mayenne) eacutemergence drsquoun art gravettien en France septentrionale

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Gravettien de Gravette en Dordogne faciegraves culturel du paleacuteolithique supeacuterieur vers 25 000 ndash 20 000

Acircges reacutecents isotopes cosmogeacuteniques (cosmonucleacuteiumldes)

bull Ils sont engendreacutes continuellement par le rayonnement cosmique dans la haute atmosphegravere

bull Carbone 14 (14C) Libby (1952) bull Tritium (3H) Begemann et Libby (1957) bull Application de lrsquoeacutepoque contemporaine aux

peacuteriodes preacutehistoriques pour des pheacutenomegravenes geacuteologiques climatologiques et lrsquoactiviteacute humaine

bull 14C peacuteriode = 5 571 anneacutees bull 3H peacuteriode = 1243 anneacutees

Noyaux non cosmogeacuteniques pour la mesure des temps

Noyau Deacutesinteacutegration Isotope final stable

Peacuteriode

147Sm Alpha α 143Nd 106 Ga 87Rb Becircta β- 87Sr 488 Ga 187Re Becircta β- 187Os 456 Ga 176Lu Becircta β- 176Hf 176Yb 357 Ga 232Th Alpha α 208Pb 14 Ga 238U Alpha α 206Pb 447 Ga

Fission spontaneacutee

Produits de fission

9 850 000 Ga

40K CE β+ et β- 40Ar 40Ca 125 Ga 235U Alpha et

fission 207Pb prod de fission

0703 Ga 190 000 000 Ga

Cosmonucleacuteiumldes utiliseacutes pour la mesure des temps

Noyau Peacuteriode 10Be beacuteryllium 15 Ma 26Al aluminium 0716 Ma

36Cl chlore 0301 Ma 41Ca calcium 100 ka 14C carbone 573 ka 39Ar argon 269 a

32Si silicium 100 a 3H hydrogegravene 1243 a

Datation par pheacutenomegravenes nucleacuteaires naturels

Meacutethodes Limite infeacuterieure

Limite supeacuterieure

Applications

147Sm-143Nd lt 350 Ma 45 Ga Roches anciennes croucircte continentale 87Rb - 87Sr 8 Ma 3 Ga Roches magmatiques et orthodeacuteriveacutees

U ndash Th - Pb qqes Ma 3-45 Ga Zircons monazites gisements uranifegraveres 210Pb 20 ndash 25 a 120 ndash 150 a Datation des glaces stratosphegravere troposphegravere

40K - 40Ar lt 10 ka 45 Ga Roches totales et systegravemes 14C Actuel 60 ka Acircges reacutecents climatologie archeacuteologie geacuteologie

3H et 3H-3He 1a 35 a Glaces climatologie polaire masses oceacuteaniques

Acircge de la Terre bull Non deacutetermineacute directement processus

orogeacuteniques et seacutedimentaires ont fait disparaicirctre les vestiges de roche primordiale

bull Hypothegravese la planegravete parente des meacuteteacuteorites et de la Terre srsquoest formeacutee dans un court intervalle de temps

bull Datation des objets du systegraveme solaire se fait principalement sur celle des meacuteteacuteorites

bull Voici comment on extrait lrsquoinformation

Orogeacutenegravese processus de formation des reliefs de lrsquoeacutecorce terrestre

Chondrite objets primitifs de la condensation planeacutetaire

Troilite sulfure naturel de fer preacutesent dans un grand nombre de meacuteteacuteorites

Un exemple de datation dans des cavernes

bull Deux datations au carbone 14 en spectromeacutetrie de masse par acceacuteleacuterateur (SMA) pour une repreacutesentation parieacutetale de la grotte Mayenne-Sciences (Thorigneacute-en-Charnie Mayenne) eacutemergence drsquoun art gravettien en France septentrionale

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Noyaux non cosmogeacuteniques pour la mesure des temps

Noyau Deacutesinteacutegration Isotope final stable

Peacuteriode

147Sm Alpha α 143Nd 106 Ga 87Rb Becircta β- 87Sr 488 Ga 187Re Becircta β- 187Os 456 Ga 176Lu Becircta β- 176Hf 176Yb 357 Ga 232Th Alpha α 208Pb 14 Ga 238U Alpha α 206Pb 447 Ga

Fission spontaneacutee

Produits de fission

9 850 000 Ga

40K CE β+ et β- 40Ar 40Ca 125 Ga 235U Alpha et

fission 207Pb prod de fission

0703 Ga 190 000 000 Ga

Cosmonucleacuteiumldes utiliseacutes pour la mesure des temps

Noyau Peacuteriode 10Be beacuteryllium 15 Ma 26Al aluminium 0716 Ma

36Cl chlore 0301 Ma 41Ca calcium 100 ka 14C carbone 573 ka 39Ar argon 269 a

32Si silicium 100 a 3H hydrogegravene 1243 a

Datation par pheacutenomegravenes nucleacuteaires naturels

Meacutethodes Limite infeacuterieure

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147Sm-143Nd lt 350 Ma 45 Ga Roches anciennes croucircte continentale 87Rb - 87Sr 8 Ma 3 Ga Roches magmatiques et orthodeacuteriveacutees

U ndash Th - Pb qqes Ma 3-45 Ga Zircons monazites gisements uranifegraveres 210Pb 20 ndash 25 a 120 ndash 150 a Datation des glaces stratosphegravere troposphegravere

40K - 40Ar lt 10 ka 45 Ga Roches totales et systegravemes 14C Actuel 60 ka Acircges reacutecents climatologie archeacuteologie geacuteologie

3H et 3H-3He 1a 35 a Glaces climatologie polaire masses oceacuteaniques

Acircge de la Terre bull Non deacutetermineacute directement processus

orogeacuteniques et seacutedimentaires ont fait disparaicirctre les vestiges de roche primordiale

bull Hypothegravese la planegravete parente des meacuteteacuteorites et de la Terre srsquoest formeacutee dans un court intervalle de temps

bull Datation des objets du systegraveme solaire se fait principalement sur celle des meacuteteacuteorites

bull Voici comment on extrait lrsquoinformation

Orogeacutenegravese processus de formation des reliefs de lrsquoeacutecorce terrestre

Chondrite objets primitifs de la condensation planeacutetaire

Troilite sulfure naturel de fer preacutesent dans un grand nombre de meacuteteacuteorites

Un exemple de datation dans des cavernes

bull Deux datations au carbone 14 en spectromeacutetrie de masse par acceacuteleacuterateur (SMA) pour une repreacutesentation parieacutetale de la grotte Mayenne-Sciences (Thorigneacute-en-Charnie Mayenne) eacutemergence drsquoun art gravettien en France septentrionale

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Gravettien de Gravette en Dordogne faciegraves culturel du paleacuteolithique supeacuterieur vers 25 000 ndash 20 000

Cosmonucleacuteiumldes utiliseacutes pour la mesure des temps

Noyau Peacuteriode 10Be beacuteryllium 15 Ma 26Al aluminium 0716 Ma

36Cl chlore 0301 Ma 41Ca calcium 100 ka 14C carbone 573 ka 39Ar argon 269 a

32Si silicium 100 a 3H hydrogegravene 1243 a

Datation par pheacutenomegravenes nucleacuteaires naturels

Meacutethodes Limite infeacuterieure

Limite supeacuterieure

Applications

147Sm-143Nd lt 350 Ma 45 Ga Roches anciennes croucircte continentale 87Rb - 87Sr 8 Ma 3 Ga Roches magmatiques et orthodeacuteriveacutees

U ndash Th - Pb qqes Ma 3-45 Ga Zircons monazites gisements uranifegraveres 210Pb 20 ndash 25 a 120 ndash 150 a Datation des glaces stratosphegravere troposphegravere

40K - 40Ar lt 10 ka 45 Ga Roches totales et systegravemes 14C Actuel 60 ka Acircges reacutecents climatologie archeacuteologie geacuteologie

3H et 3H-3He 1a 35 a Glaces climatologie polaire masses oceacuteaniques

Acircge de la Terre bull Non deacutetermineacute directement processus

orogeacuteniques et seacutedimentaires ont fait disparaicirctre les vestiges de roche primordiale

bull Hypothegravese la planegravete parente des meacuteteacuteorites et de la Terre srsquoest formeacutee dans un court intervalle de temps

bull Datation des objets du systegraveme solaire se fait principalement sur celle des meacuteteacuteorites

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Orogeacutenegravese processus de formation des reliefs de lrsquoeacutecorce terrestre

Chondrite objets primitifs de la condensation planeacutetaire

Troilite sulfure naturel de fer preacutesent dans un grand nombre de meacuteteacuteorites

Un exemple de datation dans des cavernes

bull Deux datations au carbone 14 en spectromeacutetrie de masse par acceacuteleacuterateur (SMA) pour une repreacutesentation parieacutetale de la grotte Mayenne-Sciences (Thorigneacute-en-Charnie Mayenne) eacutemergence drsquoun art gravettien en France septentrionale

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Datation par pheacutenomegravenes nucleacuteaires naturels

Meacutethodes Limite infeacuterieure

Limite supeacuterieure

Applications

147Sm-143Nd lt 350 Ma 45 Ga Roches anciennes croucircte continentale 87Rb - 87Sr 8 Ma 3 Ga Roches magmatiques et orthodeacuteriveacutees

U ndash Th - Pb qqes Ma 3-45 Ga Zircons monazites gisements uranifegraveres 210Pb 20 ndash 25 a 120 ndash 150 a Datation des glaces stratosphegravere troposphegravere

40K - 40Ar lt 10 ka 45 Ga Roches totales et systegravemes 14C Actuel 60 ka Acircges reacutecents climatologie archeacuteologie geacuteologie

3H et 3H-3He 1a 35 a Glaces climatologie polaire masses oceacuteaniques

Acircge de la Terre bull Non deacutetermineacute directement processus

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Acircge de la Terre bull Non deacutetermineacute directement processus

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Chondrite objets primitifs de la condensation planeacutetaire

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Chondrite objets primitifs de la condensation planeacutetaire

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Un exemple de datation dans des cavernes

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Gravettien de Gravette en Dordogne faciegraves culturel du paleacuteolithique supeacuterieur vers 25 000 ndash 20 000

Tableau 1 Dates obtenues par la meacutethode du carbone 14 en SMA pour des peintures preacutehistoriques attribueacutees agrave la peacuteriode gravettienne

Lionnes de la Grotte Chauvet

httpwwwhominidescomhtmllieuxgrotte-chauvet-exposition-pont-arcphp

La terre depuis 45 milliards danneacutees et les origines de la vie

httpwwwhominidescomhtmlchronologiechronoterrephp

httpfrwikipediaorgwikiGrotte_de_Lascaux

Datation des objets drsquoart

bull Reacutefeacuterence geacuteneacuterale sur les diffeacuterentes meacutethodes

httpwwwspectroscopyforartcomlaboratorio-museo-frahtm

Lionnes de la Grotte Chauvet

httpwwwhominidescomhtmllieuxgrotte-chauvet-exposition-pont-arcphp

La terre depuis 45 milliards danneacutees et les origines de la vie

httpwwwhominidescomhtmlchronologiechronoterrephp

httpfrwikipediaorgwikiGrotte_de_Lascaux

Datation des objets drsquoart

bull Reacutefeacuterence geacuteneacuterale sur les diffeacuterentes meacutethodes

httpwwwspectroscopyforartcomlaboratorio-museo-frahtm

La terre depuis 45 milliards danneacutees et les origines de la vie

httpwwwhominidescomhtmlchronologiechronoterrephp

httpfrwikipediaorgwikiGrotte_de_Lascaux

Datation des objets drsquoart

bull Reacutefeacuterence geacuteneacuterale sur les diffeacuterentes meacutethodes

httpwwwspectroscopyforartcomlaboratorio-museo-frahtm

httpfrwikipediaorgwikiGrotte_de_Lascaux

Datation des objets drsquoart

bull Reacutefeacuterence geacuteneacuterale sur les diffeacuterentes meacutethodes

httpwwwspectroscopyforartcomlaboratorio-museo-frahtm

Datation des objets drsquoart

bull Reacutefeacuterence geacuteneacuterale sur les diffeacuterentes meacutethodes

httpwwwspectroscopyforartcomlaboratorio-museo-frahtm

Drsquoougrave vient le carbone 14 (14C)

httpwwwbrussels-art-labocomaccueilhtml

httpwwwart-et-sciencefrexplorart2008courbdecroissancec14gif

httphistoires-d-artifrancecomimagesarcheologiecarbonespectrometrejpg

Acceacuteleacuterateur Grand Louvre danalyse eacuteleacutementaire Aglaeacutehellip en compleacutement bull Sonde nucleacuteaire ou PIXE ndash par la mesure des

rayons X qui sont la signature de chaque eacuteleacutement

bull Spectromeacutetrie par reacutetrodiffusion Rutherford bull Analyse de reacuteactions nucleacuteaires ndash PIGE est

une version ndash en examinant la nature des gammas (une autre signature des noyaux)

• Datation nucleacuteaire contemporaine
• Introduction historique
• Historique (suite)
• Historique (suite)
• Historique (suite)
• Historique (suite)
• Historique (suite)
• La meacutethode ndash la base
• La meacutethode ndash la base (suite)
• Diffeacuterentes versions pour diffeacuterentes applications
• Diffeacuterentes versions pour diffeacuterentes applications (suite)
• Oklo
• Diapositive numeacutero 13
• Diapositive numeacutero 14
• Diapositive numeacutero 15
• Diapositive numeacutero 16
• Intermegravede radioactiviteacute ndash qursquoest-ce que crsquoest et drsquoougrave vient-elle
• LES DIFFEacuteRENTS TYPES DE DEacuteSINTEacuteGRATIONShellip soit ALPHA
• Lrsquoalpha srsquoeacutechappe par effet tunnelhellip
• Soit BEcircTAhellip - et +
• Soit BEcircTAhellip +
• Radioactiviteacute gamma ()
• Diapositive numeacutero 23
• Le sodium 22 eacutemet de lrsquoantimatiegravere
• Diapositive numeacutero 25
• Chaicircne de formation et de deacutesinteacutegration Am-241
• Acircges anciens ndash la Terre
• Uranium thorium et plomb
• La Terre (suite)
• Acircges reacutecents isotopes cosmogeacuteniques (cosmonucleacuteiumldes)
• Noyaux non cosmogeacuteniques pour la mesure des temps
• Cosmonucleacuteiumldes utiliseacutes pour la mesure des temps
• Datation par pheacutenomegravenes nucleacuteaires naturels
• Acircge de la Terre
• Diapositive numeacutero 35
• Diapositive numeacutero 36
• Un exemple de datation dans des cavernes
• Tableau 1Dates obtenues par la meacutethode du carbone 14 en SMA pour des peintures preacutehistoriques attribueacutees agrave la peacuteriode gravettienne
• Diapositive numeacutero 39
• La terre depuis 45 milliards danneacutees et les origines de la vie
• Diapositive numeacutero 41
• Datation des objets drsquoart
• Drsquoougrave vient le carbone 14 (14C)
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• Introduction historique
• Historique (suite)
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• La meacutethode ndash la base
• La meacutethode ndash la base (suite)
• Diffeacuterentes versions pour diffeacuterentes applications
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• Intermegravede radioactiviteacute ndash qursquoest-ce que crsquoest et drsquoougrave vient-elle
• LES DIFFEacuteRENTS TYPES DE DEacuteSINTEacuteGRATIONShellip soit ALPHA
• Lrsquoalpha srsquoeacutechappe par effet tunnelhellip
• Soit BEcircTAhellip - et +
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• Radioactiviteacute gamma ()
• Diapositive numeacutero 23
• Le sodium 22 eacutemet de lrsquoantimatiegravere
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• Chaicircne de formation et de deacutesinteacutegration Am-241
• Acircges anciens ndash la Terre
• Uranium thorium et plomb
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• Acircges reacutecents isotopes cosmogeacuteniques (cosmonucleacuteiumldes)
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