Matériels et Méthodes
Radioactivité
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Le
222
Rn, ainsi généré, se trouve sous une forme gazeuse inerte. Lorsqu’il est produit à
proximité de la surface, le gaz s’échappe dans l’atmosphère où il se transforme rapidement
en un radionucléide métallique, le Polonium 218 (
218 Po) qui se désintègre en quelques
minutes en
210 Pb.
Rn − 222(3.82j) → Po − 218(3.05mn) → Pb − 214(26.8mn) → Bi − 214(19.9mn)
→ Po − 214(164.3µs) → Pb − 210(22.3an)
Les cinq premiers isotopes qui suivent la désintégration alpha du
226
Ra ont des périodes
courtes. Dans un milieu confiné, leurs activités deviennent rapidement [~30j ≈10fois la
demie de vie du
222 Rn (3.82j)] et sensiblement égales à celle du père
222 Rn (équilibre
radioactif).
De ce fait, nous avons bien fermé et stocké les boites de 100Cc pendant 21jours pour que
le
222
Rn ne s’échappe pas et soit en équilibre séculaire avec ses descendants
214 Bi et
214 Pb.
Donc, l’activité du
210 Pb totale est celle mesurée par spectrométrie gamma et l’activité du
226
Ra est déduite à partir de la moyenne d’activité du
214 Pb et du
214 Bi.
Dans le sédiment marin, le
210
Pb provient : d’apports de
210 Pb atmosphérique qui est
appelé
210 Pb en excès ou
210 Pbxs, et le
210
Pb résultant de la décroissance radioactive in situ
du
226
Ra que l’on appelle
210 Pb supporté.
Donc, l’activité du
210 Pb total (A totale) que l’on mesure dans le sédiment est la somme de
l’activité A en excès, due au
210 Pb qui arrive de la colonne d’eau, et à l’activité du
210 Pb
produit par la décroissance in situ du
226 Ra contenu dans le sédiment appelée A supportée.
A totale = A en excès + A supportée
(27)
L’étude de l’activité du
210 Pb en excès permet d’estimer la vitesse et le taux de
sédimentation. Pour déterminer cette activité, on mesure l’activité totale du
210 Pb à laquelle
on retranche l’activité du
210 Pb de la fraction supportée via la détermination de celle du
226 Ra, selon la relation suivante : (Miralles, 2004 ; Marion, 2010 ; et Leaute, 2008)
210 Pb en excès =
210 Pb totale –
226 Ra
(28)
a. Modèle de datation par le
210 Pb
En exploitant le profil et la distribution du
210 Pb dans une carotte sédimentaire, il est
possible de donner un âge aux différents niveaux d’une colonne sédimentaire et donc
d’estimer le taux de sédimentation.
L’activité totale du
210 Pb dans le sédiment est exprimée par l’équation (27).
Selon les bases de la radioactivité, et en termes d’activité (équation 9) à une profondeur
donnée et à un temps donné t ;
𝑨 = 𝑨 𝟎 𝒆
−𝝀𝒕
(9)