Deux squelettes ont été retrouvés à 2 mètres l'un de l'autre lors de travaux de construction d'un parc
aquatique. Ils ont été baptisés Sapiand et Ander. Sapiand présente manifestement les signes crâniens
d'une mort violente et les spécialistes s'interrogent. Il semble qu'ils aient tous les deux vécus au même
endroit, mais y étaient-ils en même temps ? Ont-ils pu se rencontrer? Ander a-t-il massacré
Sapiand?
Consignes: À vous d'aider les enquêteurs à répondre aux questions en utilisant la méthode de la
datation au carbone 14.
Document 1: Le carbone contenu dans les êtres vivants
Dans le cycle du carbone, l'élément carbone est présent sous forme de :
Deux isotopes stables: le carbone 12 (majoritaire), le carbone 13 (minoritaire) :
Un isotope instable: le carbone 14 (très minoritaire).
Le carbone 14 est continuellement produit dans la haute atmosphère grâce à des réactions nucléaires
entre les noyaux des atomes d'azote 14 de l'air et des neutrons d'origine cosmique. Ces réactions
maintiennent une teneur constante en carbone 14 dans l'atmosphère.
Le carbone 14 formé réagit rapidement avec le dioxygène de l'air pour former du dioxyde de carbone,
CO2. Tous les organismes vivants échangent du dioxyde de carbone avec l'atmosphère par la respiration
et l'alimentation. Ils fixent le carbone 14 dans leurs tissus jusqu'à leur mort, à une teneur égale à celle de
l'atmosphère.
Après la mort, l'absorption et le rejet de dioxyde de carbone s'arrêtent. Le carbone 14 qu'ils contiennent
n'est plus renouvelé par ces échanges avec l'environnement, et sa quantité diminue suite au phénomène
de désintégration radioactive. C'est la propriété qui est utilisée dans la datation au carbone 14.
1. À partir de quand le nombre de noyaux
carbone 14 commence-t-il à diminuer dans un organisme ?
Pour répondre aux questions qui suivent, utiliser la courbe de la désintégration radioactive du carbone 14
en fonction du temps.
2. Déterminer graphiquement et avec le plus de précision possible le nombre de noyaux radioactifs
restants 10 000 ans après la mort de l'organisme qu'on souhaite dater.
3. Déterminer la date à laquelle le nombre de noyaux de carbone 14 restants dans l'échantillon est égale
à 3,8 x 1010
4. Déterminer graphiquement, et toujours avec le plus de précision possible, la valeur de temps de demi
vie du carbone.
APPEL n°1 Appeler le professeur pour lui présenter vos réponses ou en cas de difficulté.
Document 2: Datation au carbone 14
Les résultats de l'analyse des ossements
d'Ander et de Sapiand par la méthode du
carbone 14 sont consignés dans le tableau
ci-contre
Nature des échantillons
sélectionnés
Ossements de Sapiand
Ossements d'Ander
Nombre de noyaux de
carbone 14 restants
8,2 x 108
9.4 x 108
Pour répondre aux questions, utiliser la courbe de la désintégration
fonction du temps.
radioactive du carbone 14
6. A partir des résultats précédents et à l'aide de la courbe, répondre à la question de l'enquête An
est-il un suspect dans le massacre de Sapiand?
APPEL n°2 Appeler le professeur pour lui présenter vos réponses ou en cas de difficulté.