• Datation radiométrique, épisode 2

    Quelques méthodes de datation radiométrique

    La datation par thermoluminescence se fait avec des échantillons de matériau commun comme le quartz. Quand on les réchauffe, ils émettent de la lumière, et on suppose que cette lumière est liée aux radiations dans la structure du cristal. On suppose que le quartz a absorbé petit à petit les radiations du milieu, en commençant par une date 0 jusqu'à une certaine date dans le passé (sans doute la dernière fois que le Soleil a brillé dessus). La date est calculée en comparant la lumière émise par les échantillons et les radiations dans l'environnement où on les a découverts.

    Le blème, c'est qu'il y a plusieurs inconnues dans l'application de cette méthode, et plusieurs hypothèses infondées no :

    • comment être sûr de la quantité de radiation absorbée par le matériau à une certaine date dans le passé ?
    • Comment être sûr que le taux de radiations est resté constant dans le milieu ?
    • Comment être sûr que la vitesse d'absorption des radiations par le matériau n'a jamais changé ?

    La datation par Luminescence Stimulée Optiquement est très semblable à celle ci-dessus, à ceci près qu'on ne réchauffe pas l'échantillon, mais qu'on l'expose à la lumière pour lui faire "cracher" ses radiations. Les hypothèses sur lesquelles ça se fonde, ainsi que ses problèmes, sont strictement les mêmes que ci-dessus.

    L'ESR (electron-spin resonance) est semblable aux méthodes ci-dessus, sauf que c'est de rayons gamma (rayons émis par l'uranium radioactif, rien à voir avec Hulk smile) qu'on bombarde les échantillons. Ça a l'avantage de ne pas les abîmer, ce qui fait qu'on peut refaire plusieurs fois la mesure. Là encore, les hypothèses de base et les problos restent les mêmes.

    La méthode thorium-uranium (Th-U) est la mesure des quantités de thorium et d'uranium dans un échantillon. En effet, on sait que l'uranium 238 se transforme en thorium 230 par désintégration radioactive (tout en passant par plusieurs étapes, comme l'uranium 234). On suppose que seule la désintégration radioactive relie les quantités des 2 isotopes et que le taux de désintégration est toujours resté constant (on appelle ça l'actualisme). Ainsi, avant même de pouvoir calculer la date, il faut stipuler le taux de 230Th/238 et de 230Th/234U, et qu'il n'y a pas d'uranium ni de thorium qui soit rentré ou sorti des échantillons - en d'autres termes, que le système est fermé. Mais il va de soi que, par exemple, un fossile et la terre qui l'entoure ne sont pas un système fermé, sinon ces matières n'auraient pas pu y entrer wink2.

    La méthode protactinium-uranium est semblable à la précédente, mais elle utilise l'uranium 235 et le protactinium 231, le 1er se désintégrant radioactivement en le 2d. Comme vous l'aurez sans doute déjà deviné, les hypothèses et les problèmes sont les mêmes que ci-dessus, remplacez juste uranium 238 par uranium 235 et thorium 234 en protactinium 230.

    Et il y a encore les méthodes potassium 40-argon 40 (K-Ar), uranium 238-plomb 206, uranium 235-plomb 207 (U-Pb), rubidium 87-strontium 87 (Ru-Sr), etc. Je suis certain que vous avez compris le topo ^^.

    Bref, récapitulons : il est possible de mesurer très précisément la concentration isotopique , mais une concentration isotopique n'est pas une date. Pour obtenir des âges à partir de telles mesures, il faut faire des suppositions improuvables, telles que :

    1. Les conditions de départ sont connues (par exemple, la quantité d'élément-"fils" est nulle, ou a telle valeur.
    2. Les taux de désintégration ont toujours été constants.
    3. Les systèmes sont fermés ou isolés, de sorte que la quantité d'isotopes-"père" ou "fils" est demeurée stable : ni apport, ni perte.

    Les sabliers illustrent la datation radiométrique. On suppose que la quantité d'éléments "père" et "fils" dans l'échantillon originel est connue, que le taux de désintégration est constant et qu'aucun des 2 éléments n'a subi de perte ou d'apport.

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  • Commentaires

    1
    THOMAS
    Lundi 24 Septembre 2018 à 21:22

    Bonne critique générale des problèmes liés à la datation par radiochronologie, mais vous semblez méconnaître le principe de datation par les droites isochrones du couple rubidium/strontium par exemple qui, en utilisant plusieurs échantillons de la roche permet de contourner beaucoup des problèmes évoqués.

    Il reste le problème de la contamination des échantillons si le système n'est pas fermé, auquel cas l'âge que l'on donne est beaucoup plus récent que la réalité (Un granite daté de 250 millions d'années en aurait en fait 290 Millions). C'est pour cela que la méthode utilisée doit toujours être citée pour appréhender les risques d'erreurs inhérent à la technique.  

      • Lundi 24 Septembre 2018 à 22:59

        Mdr, je parle des droites isochrones à l'épisode 5... C'est pour ça que je demande toujours à ce qu'une objection, quelle qu'elle soit, soit d'abord recherchée sur le blog avant de poster une question. Ça vous aurait évité d'avoir l'air fin...

         

        Et puis, franchement, franchement, on ne peut pas toujours invoquer la contamination des échantillons à chaque fois que les résultats semblent aberrants par rapport à la vision du monde du commanditaire de la datation, surtout au vu des problèmes évoqués dès l'épisode suivant jusqu'à la fin. Ça revient à prendre les gens pour des mandarines...

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