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Glossaire des termes de physique
– la géochronologie absolue est fondée
sur la désintégration des éléments
radioactifs contenus dans les minéraux ou les roches; elle permet de
caler l’échelle de temps relative et de
déterminer l’âge d’un événement,
d’une structure ou d’un fossile par le
dosage d’un marqueur qui évolue
selon une loi connue dans le temps.
Les âges obtenus sont appelés âges
radiométriques.
• Isotope d’un élément chimique: nucléide qui a le même nombre Z de protons
qu’un élément chimique donné (ce
nombre Z de charges positives du noyau
est appelé numéro atomique et définit le
nom, donc l’appartenance au même élément chimique et la position dans la
classification de Mendeleïev), même
nombre Z d’électrons externes (charges
négatives), mais un nombre N différent
de neutrons; leurs nombres de masse A
(A = Z + N) sont donc aussi différents.
Par exemple, 12 C et 14 C appartiennent à
l’élément carbone, défini par Z = 6, mais
l’un a six neutrons (A = 12) et l’autre en
a huit (A = 14).
Pour un même élément chimique, les
propriétés des divers isotopes sont différentes lorsqu’elles ont leur origine dans
le noyau: radioactivité, possibilités de
fission; la masse et les propriétés physiques diffèrent. Les propriétés des isotopes sont identiques lorsqu’elles ont leur
origine dans le nombre des électrons, ce
qui est le cas des propriétés chimiques.
Certains atomes sont instables et se
transforment au cours du temps en
d’autres nucléides en émettant des
rayonnements ionisants; ce sont des
atomes radioactifs ou radionucléides qui
se désintègrent et disparaissent plus
ou moins vite. Leur nombre décroît de
manière exponentielle en fonction du
temps. Le temps au bout duquel le nombre des atomes instables est réduit de
moitié est la demi-vie ou période de
l’élément chimique considéré.
On connaît plus d’un millier d’atomes instables dont les périodes se comptent en milliardièmes de seconde ou en
milliards d’années.
– Le carbone 14 ou radiocarbone (l’isotope stable le plus abondant du carbone a pour masse atomique 12) n’existerait plus depuis longtemps dans la
nature s’il ne s’en formait pas en permanence dans la haute atmosphère
sous l’action de neutrons cosmiques,
de sorte que le rapport 14 C/ 12 C reste
sensiblement constant; le carbone 14
est fixé par les organismes vivants,
animaux et végétaux, jusqu’à leur
mort. Lorsque les échanges avec le
milieu ont cessé, les proportions isotopiques évoluent en fonction du
temps conformément à la loi exponentielle de désintégration et la
quantité de carbone 14 assimilé se
transforme en azote 14, avec une
période de 5 730 années; longue à
l’échelle de plusieurs phénomènes
naturels, en archéologie et en anthropologie, cette période permet de
dater des objets dont l’âge est compris
entre 5 000 ans et plus de 20 000 ans;
il suffit de déterminer la valeur
actuelle du rapport 14 C/ 12 C dans
l’échantillon, celle de départ étant
connue.
– La méthode permet aussi de déterminer l’âge d’une eau profonde dans
l’océan (temps qui s’est écoulé depuis
sa formation en surface dans une
zone-source), l’âge des glaces ou celui
de la matière organique contenue
dans les sédiments.
– L’uranium-235 a une période proche
d’un milliard d’années et l’uranium238 a une période de quatre milliards
et demi d’années. D’autres noyaux
ont des périodes encore plus longues:
Glossaire des termes de physique
– la géochronologie absolue est fondée
sur la désintégration des éléments
radioactifs contenus dans les minéraux ou les roches; elle permet de
caler l’échelle de temps relative et de
déterminer l’âge d’un événement,
d’une structure ou d’un fossile par le
dosage d’un marqueur qui évolue
selon une loi connue dans le temps.
Les âges obtenus sont appelés âges
radiométriques.
• Isotope d’un élément chimique: nucléide qui a le même nombre Z de protons
qu’un élément chimique donné (ce
nombre Z de charges positives du noyau
est appelé numéro atomique et définit le
nom, donc l’appartenance au même élément chimique et la position dans la
classification de Mendeleïev), même
nombre Z d’électrons externes (charges
négatives), mais un nombre N différent
de neutrons; leurs nombres de masse A
(A = Z + N) sont donc aussi différents.
Par exemple, 12 C et 14 C appartiennent à
l’élément carbone, défini par Z = 6, mais
l’un a six neutrons (A = 12) et l’autre en
a huit (A = 14).
Pour un même élément chimique, les
propriétés des divers isotopes sont différentes lorsqu’elles ont leur origine dans
le noyau: radioactivité, possibilités de
fission; la masse et les propriétés physiques diffèrent. Les propriétés des isotopes sont identiques lorsqu’elles ont leur
origine dans le nombre des électrons, ce
qui est le cas des propriétés chimiques.
Certains atomes sont instables et se
transforment au cours du temps en
d’autres nucléides en émettant des
rayonnements ionisants; ce sont des
atomes radioactifs ou radionucléides qui
se désintègrent et disparaissent plus
ou moins vite. Leur nombre décroît de
manière exponentielle en fonction du
temps. Le temps au bout duquel le nombre des atomes instables est réduit de
moitié est la demi-vie ou période de
l’élément chimique considéré.
On connaît plus d’un millier d’atomes instables dont les périodes se comptent en milliardièmes de seconde ou en
milliards d’années.
– Le carbone 14 ou radiocarbone (l’isotope stable le plus abondant du carbone a pour masse atomique 12) n’existerait plus depuis longtemps dans la
nature s’il ne s’en formait pas en permanence dans la haute atmosphère
sous l’action de neutrons cosmiques,
de sorte que le rapport 14 C/ 12 C reste
sensiblement constant; le carbone 14
est fixé par les organismes vivants,
animaux et végétaux, jusqu’à leur
mort. Lorsque les échanges avec le
milieu ont cessé, les proportions isotopiques évoluent en fonction du
temps conformément à la loi exponentielle de désintégration et la
quantité de carbone 14 assimilé se
transforme en azote 14, avec une
période de 5 730 années; longue à
l’échelle de plusieurs phénomènes
naturels, en archéologie et en anthropologie, cette période permet de
dater des objets dont l’âge est compris
entre 5 000 ans et plus de 20 000 ans;
il suffit de déterminer la valeur
actuelle du rapport 14 C/ 12 C dans
l’échantillon, celle de départ étant
connue.
– La méthode permet aussi de déterminer l’âge d’une eau profonde dans
l’océan (temps qui s’est écoulé depuis
sa formation en surface dans une
zone-source), l’âge des glaces ou celui
de la matière organique contenue
dans les sédiments.
– L’uranium-235 a une période proche
d’un milliard d’années et l’uranium238 a une période de quatre milliards
et demi d’années. D’autres noyaux
ont des périodes encore plus longues: