Carbone 14 par spectrométrie de masse : datation des matériaux organiques, bois, charbons, ossements, ivoire, dents, tissus …
Principe de la datation par Carbone 14 (C14)
Durant la vie d’un organisme, la concentration relative en carbone 14 qu’il contient est constante du fait de la respiration, de l’alimentation, de la photosynthèse ou toute autre interaction avec la biosphère. A sa mort, les échanges cessant, la concentration en carbone 14 radioactif diminue à raison d’une réduction de moitié tous les 5730 ans. Ainsi, la détermination de la teneur en C14 résiduel permet de dater la mort d’un organisme.
Mesures
Un fragment ou un prélèvement de quelques dizaines de milligrammes (jusqu’à 100mg pour les ossements et les ivoires) est effectué sur l’objet d’art ou d’archéologie. Puis il est soumis à une préparation mécanique et chimique afin d’en extraire le carbone à analyser. Des étapes de combustion successives permettent finalement d’isoler le CO2 à analyser.
La concentration en carbone 14 est ensuite déterminée à l’aide d’un spectromètre de masse (qui permet la séparation des atomes selon leur masse et leur valence), par comparaison avec des mesures obtenues sur des standards. Parallèlement, la mesure conjointe du carbone 13 (isotope stable du carbone) donne accès à des informations relatives au régime alimentaire de l’organisme daté. Cette grandeur est particulièrement importante pour les organismes marins et leurs consommateurs.
Des procédures de calibration et de prise en compte d’éventuels effets réservoir permettent de transformer l’âge brut en intervalles de dates calendaires. La précision de la datation dépend de la période chronologique dans laquelle se situe l’objet à dater.
Les matériaux organiques composant les objets d’arts, les écofacts et les artefacts archéologiques peuvent donc être datés par le C14. Cependant, selon les problématiques, d’autres techniques peuvent être applicables …
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Le laboratoire bordelais Re.S.Artes, dédié à l’analyse des objets d’art, du patrimoine culturel et archéologique est dirigé par deux docteurs en physique des archéomatériaux spécialisés depuis plus de 20 ans dans la datation des matériaux anciens.
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