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Chapitre 1 Activité n°3: datation au carbone-14 8 Découverte en 1940, la grotte de Lascaux a depuis été soumise à de nombreuses analyses pour estimer l'âge des peintures et gravures dont elle est ornée. Mission: estimez l'âge des peintures de la grotte de Lascaux. Doc.1. Comprendre l'origine du carbone-14 dans la matière vivante : le cycle du carbone-14 "C A Transformation nucléaire dans la haute atmosphère NCH Dans la matière vivante, le rapport "C/C est constant: 1 noyau de carbone-14 pour 10¹2 noyaux de carbone-12. Espèces chimiques contenant des atomes de carbone-14 Mort Doc.2. Effectuer une datation par décroissance radioactive Le carbone possède 3 isotopes: 12C, 13C et ¹4C. Le ¹4C est le seul à être radioactif et donc à se désintégrer. La proportion de ce dernier est la même chez les êtres vivants et dans l'atmosphère, car il est intégré dans l'organisme via la chaîne alimentaire. A la mort de l'organisme, cette assimilation cesse, et la quantité de carbone-14 est figée à une quantité No. Sa proportion commence ensuite à diminuer au fur et à mesure qu'il se désintègre en azote-14. Dans la matière morte, il n'y a plus d'apport de carbone-14 provenant des transformations nucléaires dans la haute atmosphère. Les noyaux de carbone-14 se désintègrent au cours du temps. Le nombre de noyaux de carbone-14 restants divisés par le nombre de carbone-14 initiaux est ainsi une fonction décroissante du temps. Doc.3. Exploiter la décroissance radioactive du carbone-14 N/No (en %) 100 80 60 40 Alimentation 20 0 0 No/2 5,73 No/4 No/8 0 3t1/2 t1/2 2t1/2 Cette méthode de datation est utilisée pour dater des objets sur des périodes n'excédant pas 50 000 ans, soit environ huit demi-vies. Au-delà, la quantité de noyaux devient trop petite pour être mesurée et/ou l'approximation effectuée est trop grande. Neutrons cosmiques O C N(1) No Population initiale 11,5 %C Mort 17,2 C Courbe de N/N, (rapport du nombre d'atomes C qu'il reste au moment de la datation sur le nombre d'atomes 14C présents au moment de la mort) en fonction du temps. 22,9 C Photosynthèse t1/2 = demi-vie 28,7 40,1 t (en 10 ans) 34,4
