La datation radiométrique (ou datation radioactive) est toute technique utilisée pour dater des matériaux organiques et inorganiques issus d’un processus impliquant une désintégration radioactive. La méthode compare l’abondance d’un isotope radioactif naturel dans le matériau à l’abondance de ses produits de désintégration, qui se forment à un taux de désintégration constant connu.
La loi de désintégration radioactive stipule que la probabilité par unité de temps qu’un noyau se désintègre est une constante, indépendante du temps. Cette constante est appelée constante de décroissance et est notée λ, «lambda». Cette probabilité constante peut varier considérablement entre les différents types de noyaux, ce qui conduit aux nombreux taux de désintégration observés. La désintégration radioactive d’un certain nombre d’atomes (masse) est exponentielle dans le temps.
Loi de décroissance radioactive: N = N 0 .e -λt
L’une des plus anciennes méthodes de datation radiométrique est la datation uranium-plomb. L’âge de la croûte terrestre peut être estimé à partir du rapport entre les quantités d’uranium 238 et de plomb 206 trouvées dans les spécimens géologiques. La longue demi-vie de l’isotope uranium-238 (4,51 × 109 ans) le rend bien adapté pour une utilisation dans l’estimation de l’âge des premières roches ignées et pour d’autres types de datation radiométrique, y compris la datation uranium-thorium et l’uranium- datation à l’uranium.
La datation uranium-plomb est basée sur la mesure du premier et du dernier membre de la série de l’uranium , qui est l’une des trois séries radioactives classiques commençant par l’ uranium-238 d’origine naturelle . Cette chaîne de désintégration radioactive est constituée de noyaux atomiques lourds instables qui se désintègrent par une séquence de désintégrations alpha et bêta jusqu’à l’obtention d’un noyau stable. Dans le cas de la série de l’uranium, le noyau stable est le plomb-206. L’hypothèse retenue est que tous les noyaux de plomb-206 trouvés dans le spécimen aujourd’hui étaient à l’origine des noyaux d’uranium-238. Cela signifie qu’à la formation de la croûte, le spécimen ne contenait aucun noyau de plomb-206. Si aucun autre isotope du plomb n’est trouvé dans l’échantillon, il s’agit d’une hypothèse raisonnable. Dans ces conditions, l’âge de l’échantillon peut être calculé en supposant une décroissance exponentielle de l’uranium-238. C’est-à-dire:
La méthode de datation uranium-plomb est généralement effectuée sur le minéral zircon. Les zircons de Jack Hills en Australie-Occidentale ont produit des âges U-Pb allant jusqu’à 4,404 milliards d’années, interprétés comme l’âge de la cristallisation, ce qui en fait les minéraux les plus anciens à ce jour sur Terre.
Âge de la Terre – Datation uranium-plomb
L’ âge de la Terre est d’environ 4,54 milliards d’années. Cette datation est basée sur des preuves de la datation radiométrique des matériaux météoritiques et est cohérente avec les âges radiométriques des plus anciens échantillons terrestres et lunaires connus.
Voir également:
Datation radiométrique
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