Datation au Carbone-14 d’un Artéfact Ancien
Contexte : L'archéologie et la physique nucléaire.
Lors de fouilles dans une grotte, une équipe d'archéologues a découvert un outil en bois fossilisé d'une facture exceptionnelle. Pour déterminer l'époque à laquelle cet artéfact a été fabriqué, ils font appel à la méthode de datation par le carbone 14Isotope radioactif du carbone, noté ¹⁴C, utilisé pour dater les matières organiques.. Cette technique, basée sur la décroissance radioactive, permet d'estimer l'âge de restes organiques (bois, os, tissus...) sur une échelle de quelques siècles à environ 50 000 ans.
Remarque Pédagogique : Cet exercice vous permettra d'appliquer la loi de décroissance radioactive, un pilier de la physique de terminale, à un cas concret et fascinant. Vous mobiliserez vos compétences en mathématiques (logarithme, exponentielle) pour résoudre un problème scientifique réel.
Objectifs Pédagogiques
- Écrire et comprendre une équation de désintégration radioactive de type \(\beta^-\).
- Définir et utiliser la notion de demi-vie radioactive (\(T_{\text{1/2}}\)) et de constante de désintégration (\(\lambda\)).
- Appliquer la loi de décroissance radioactive pour déterminer un âge.
- Analyser la pertinence et les limites d'une méthode de datation.
Données de l'étude
Fiche Technique de l'Artéfact
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Nature | Outil en bois de chêne |
| Masse de l'échantillon analysé | 10 grammes |
| Lieu de découverte | Grotte de Lascaux, France |
Principe de la formation du Carbone 14
| Nom du Paramètre | Description ou Formule | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| \(A_0\) | Activité d'un échantillon de bois actuel de même masse | 2,25 | Bq (Becquerel) |
| \(A(t)\) | Activité mesurée de l'échantillon ancien | 0,70 | Bq |
| \(T_{\text{1/2}}\) | Demi-vie du carbone 14 | 5730 | ans |
Questions à traiter
- Le noyau de carbone 14 (\(^{14}_{\ 6}C\)) est radioactif \(\beta^-\). Écrire l'équation de sa désintégration.
- Définir la demi-vie \(T_{\text{1/2}}\) d'un noyau radioactif.
- Calculer la constante de désintégration radioactive \(\lambda\) du carbone 14, en unité \(an^{-1}\).
- Établir l'expression de l'âge \(t\) de l'échantillon en fonction de \(A(t)\), \(A_0\) et \(\lambda\).
- Calculer l'âge de l'artéfact en bois. Commenter le résultat.
Les bases sur la Radioactivité
La datation au carbone 14 repose sur le principe de la décroissance radioactive, un phénomène aléatoire à l'échelle d'un noyau mais statistiquement prévisible pour une grande population de noyaux.
1. Loi de décroissance radioactive
Le nombre de noyaux radioactifs \(N(t)\) présents dans un échantillon à un instant \(t\) suit une loi de décroissance exponentielle. L'activité \(A(t)\), qui est le nombre de désintégrations par seconde (en Bq), est proportionnelle à \(N(t)\).
Loi de décroissance de l'activité
Où \(A_0\) est l'activité à l'instant initial (\(t=0\)), et \(\lambda\) est la constante de désintégration radioactive, caractéristique de l'isotope.
2. Relation entre demi-vie et constante de désintégration
La demi-vie \(T_{\text{1/2}}\) est le temps au bout duquel la moitié des noyaux radioactifs initiaux se sont désintégrés. L'activité est alors divisée par deux. Elle est liée à \(\lambda\) par la relation :
Formule de la demi-vie
Correction : Datation au Carbone-14 d’un Artéfact Ancien
Question 1 : Écrire l'équation de désintégration du \(^{14}C\).
Principe
Le concept physique fondamental ici est la conservation. Lors d'une transformation nucléaire, rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. Plus précisément, le nombre total de nucléons (protons + neutrons) et la charge électrique totale doivent être les mêmes avant et après la désintégration. C'est ce qu'on appelle les lois de conservation de Soddy.
Mini-Cours
La radioactivité \(\beta^-\) est un mode de désintégration qui concerne les noyaux instables possédant un excès de neutrons par rapport aux protons. Pour retrouver un état plus stable, un neutron du noyau se transforme spontanément en un proton. Cette transformation n'est pas neutre : elle s'accompagne de l'expulsion de deux particules hors du noyau : un électron (noté \(^0_{-1}e\), aussi appelé particule \(\beta^-\)) et un antineutrino électronique (\(\bar{\nu}_e\)), une particule quasi indétectable qui emporte une partie de l'énergie.
Remarque Pédagogique
Votre objectif est de construire une équation équilibrée. Pensez-y comme à une équation chimique : vous devez avoir les mêmes "briques" fondamentales (nucléons et charges) de chaque côté de la flèche de réaction. Identifiez le noyau père (\(^{14}_{\ 6}C\)), le type d'émission (\(\beta^-\)), et utilisez les lois de conservation pour déduire la nature du noyau fils et des autres particules.
Normes
Il n'y a pas de "norme" industrielle ici, mais une convention d'écriture universelle en physique nucléaire. On note un noyau X par le symbole \(^A_Z X\), où A est le nombre de masse (total des protons et neutrons) et Z le numéro atomique (nombre de protons).
Formule(s)
Équation générale d'une désintégration \(\beta^-\)
Lois de conservation de Soddy
Hypothèses
Le calcul se base sur l'hypothèse que le noyau de carbone 14 est isolé et qu'il se désintègre spontanément, sans interaction extérieure. On considère aussi que les lois de la physique sont constantes.
Donnée(s)
| Paramètre | Symbole | Valeur |
|---|---|---|
| Noyau père | \(^{14}_{\ 6}C\) | A=14, Z=6 |
Astuces
Pour trouver le nom du noyau fils, une fois que vous avez calculé son numéro atomique Z', il suffit de se référer à un tableau périodique des éléments. C'est un outil indispensable en physique nucléaire.
Schéma (Avant les calculs)
Noyau père instable
Calcul(s)
Conservation du nombre de masse A
Conservation du nombre de charge Z
L'élément chimique ayant Z'=7 est l'azote (N). Le noyau fils est donc le \(^{14}_{\ 7}N\).
Schéma (Après les calculs)
Schéma de la désintégration Beta-moins
Réflexions
Cette transformation est au cœur du processus de datation. C'est parce que le \(^{14}C\) se transforme en \(^{14}N\) (un gaz stable qui s'échappe) que la quantité de \(^{14}C\) dans l'artéfact diminue avec le temps, ce qui nous permet de le dater.
Points de vigilance
L'erreur classique est d'oublier l'antineutrino (\(\bar{\nu}_e\)) qui, bien que difficile à détecter, est essentiel pour la conservation de l'énergie et d'autres grandeurs physiques. Une autre erreur est de mal noter l'électron : sa masse nucléaire est quasi-nulle (A=0) et sa charge est -1 (Z=-1).
Points à retenir
- Toute équation nucléaire doit respecter les lois de Soddy (conservation de A et Z).
- Une désintégration \(\beta^-\) transforme un neutron en proton et émet un électron et un antineutrino.
- Le numéro atomique Z définit l'élément chimique.
Le saviez-vous ?
L'existence du neutrino (et de l'antineutrino) a été postulée par le physicien Wolfgang Pauli en 1930 pour "sauver" le principe de conservation de l'énergie dans la désintégration \(\beta\), qui semblait violé. Il a été détecté pour la première fois 26 ans plus tard !
FAQ
Résultat Final
A vous de jouer
Le Tritium (\(^3_1H\)) est aussi un émetteur \(\beta^-\). Pouvez-vous écrire son équation de désintégration ? (Indice: l'élément Z=2 est l'Hélium, He).
Question 2 : Définir la demi-vie \(T_{\text{1/2}}\).
Principe
La désintégration d'un noyau individuel est un événement imprévisible et aléatoire. Cependant, pour un très grand nombre de noyaux (ce qui est le cas dans un échantillon macroscopique), la loi des grands nombres s'applique et le comportement global devient statistiquement prévisible. La demi-vie est le paramètre qui décrit cette prévisibilité statistique.
Mini-Cours
La demi-vie \(T_{\text{1/2}}\) (ou période radioactive) est la durée nécessaire pour que la moitié de la population initiale de noyaux radioactifs se désintègre. Après une période \(T_{\text{1/2}}\), le nombre de noyaux restants est \(N_0/2\). Après une deuxième période \(T_{\text{1/2}}\) (soit un temps total de \(2 \times T_{\text{1/2}}\)), la moitié des noyaux restants se désintègre à son tour, il ne reste donc plus que \(N_0/4\) noyaux. L'activité \(A(t)\), étant proportionnelle au nombre de noyaux \(N(t)\), suit la même règle : elle est divisée par deux à chaque demi-vie.
Remarque Pédagogique
Attention au contresens ! La demi-vie ne signifie pas que tous les noyaux restants se désintégreront au bout de deux demi-vies. C'est une décroissance perpétuelle où à chaque fois, la moitié de ce qui *reste* disparaît pendant la durée \(T_{\text{1/2}}\). C'est la caractéristique d'un phénomène exponentiel.
Normes
La demi-vie est une grandeur standardisée et répertoriée internationalement pour chaque isotope radioactif par des organismes comme le NIST (National Institute of Standards and Technology) ou le BIPM (Bureau International des Poids et Mesures).
Formule(s)
Définition de la demi-vie
Hypothèses
La définition de la demi-vie suppose que l'échantillon est suffisamment grand pour que les lois statistiques de la radioactivité s'appliquent de manière fiable.
Donnée(s)
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Demi-vie du Carbone 14 | \(T_{\text{1/2}}\) | 5730 | ans |
Schéma (Avant les calculs)
Concept de la division par deux
Schéma (Après les calculs)
Courbe de décroissance de l'activité
Réflexions
La valeur de la demi-vie est cruciale pour choisir un "bon" isotope pour une datation. Celle du \(^{14}C\) (5730 ans) est idéale pour l'archéologie (périodes de -50 000 ans à nos jours). Pour dater des roches de millions d'années, on utilise des isotopes à demi-vie beaucoup plus longue, comme l'Uranium 238 (\(T_{\text{1/2}}\) = 4,5 milliards d'années).
Points de vigilance
Ne pas confondre "demi-vie" et "vie moyenne". La vie moyenne d'un noyau est une autre grandeur, égale à \(1/\lambda\), qui est toujours supérieure à la demi-vie (\(1/\lambda \approx 1.44 \times T_{\text{1/2}}\)).
Points à retenir
La demi-vie est une durée caractéristique d'un isotope radioactif, indépendante des conditions extérieures (température, pression) et de la quantité de matière.
Le saviez-vous ?
Le concept de demi-vie a été formulé pour la première fois par Ernest Rutherford en 1907 alors qu'il étudiait la désintégration du Thorium. Sa découverte a révolutionné notre compréhension de l'atome et de l'âge de la Terre.
FAQ
Résultat Final
A vous de jouer
Vous disposez d'un échantillon de 1000 noyaux radioactifs. Combien en restera-t-il après une durée égale à 3 fois la demi-vie (\(3 \times T_{\text{1/2}}\)) ?
Question 3 : Calculer la constante de désintégration \(\lambda\).
Principe
Si la demi-vie (\(T_{\text{1/2}}\)) donne une idée intuitive de la vitesse de décroissance, la constante de désintégration (\(\lambda\)) est le paramètre mathématique qui apparaît naturellement dans l'équation de la décroissance exponentielle. Elle représente la probabilité qu'a un noyau de se désintégrer par unité de temps. Les deux sont donc intimement liées : une grande probabilité de se désintégrer (\(\lambda\) grand) implique une durée de vie moyenne courte, et donc une demi-vie (\(T_{\text{1/2}}\)) courte.
Mini-Cours
La relation entre \(\lambda\) et \(T_{\text{1/2}}\) se démontre à partir de la loi de décroissance. On sait que pour \(t=T_{\text{1/2}}\), on a \(A(T_{\text{1/2}}) = A_0/2\). En remplaçant dans la loi \(A(t) = A_0 e^{-\lambda t}\), on obtient :
\(A_0/2 = A_0 e^{-\lambda T_{\text{1/2}}}\)
\(1/2 = e^{-\lambda T_{\text{1/2}}}\)
En appliquant le logarithme népérien : \(\ln(1/2) = -\lambda T_{\text{1/2}}\).
Comme \(\ln(1/2) = -\ln(2)\), on a \(-\ln(2) = -\lambda T_{\text{1/2}}\), ce qui donne la relation fondamentale.
Remarque Pédagogique
Cette formule est un classique absolu à maîtriser. Assurez-vous de bien comprendre d'où elle vient (la démonstration ci-dessus). Le plus important est de faire attention aux unités : si \(T_{\text{1/2}}\) est en années, \(\lambda\) sera en \(an^{-1}\). Si \(T_{\text{1/2}}\) est en secondes, \(\lambda\) sera en \(s^{-1}\), l'unité du Système International.
Normes
L'unité du Système International pour la constante de désintégration est la seconde puissance moins un (\(s^{-1}\)). Cependant, en datation, il est beaucoup plus pratique d'utiliser des unités de temps adaptées à l'échelle de la demi-vie, comme l'année puissance moins un (\(an^{-1}\)).
Formule(s)
Relation entre \(\lambda\) et \(T_{\text{1/2}}\)
Hypothèses
On suppose que la valeur de la demi-vie du carbone 14 donnée (5730 ans) est une valeur de référence exacte et précise pour ce calcul.
Donnée(s)
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Demi-vie | \(T_{\text{1/2}}\) | 5730 | ans |
| Logarithme de 2 | \(\ln(2)\) | \(\approx 0,6931\) | - |
Astuces
Pensez à vérifier que votre calculatrice est bien en mode "radian" pour les fonctions trigonométriques, même si cela n'affecte pas le logarithme népérien. C'est une bonne habitude à prendre en physique pour éviter les erreurs.
Schéma (Avant les calculs)
Relation inverse entre Demi-vie et Constante de Désintégration
Calcul(s)
Application numérique
Schéma (Après les calculs)
Visualisation du calcul de Lambda
Réflexions
La valeur de \(\lambda\) est très faible. Cela signifie que pour un noyau de \(^{14}C\) donné, la probabilité qu'il se désintègre au cours d'une année est très petite (environ 0,012%). C'est précisément parce que cette probabilité est si faible que le processus de décroissance est lent et s'étale sur des milliers d'années, rendant la datation possible sur de longues périodes.
Points de vigilance
L'erreur la plus fréquente est une erreur de calculatrice ou un mauvais arrondi. Conservez plusieurs chiffres significatifs pendant les calculs intermédiaires et n'arrondissez qu'à la toute fin, en respectant le nombre de chiffres significatifs des données de l'énoncé (ici, 3 ou 4).
Points à retenir
La constante radioactive \(\lambda\) est inversement proportionnelle à la demi-vie \(T_{\text{1/2}}\). La relation \(\lambda = \ln(2)/T_{\text{1/2}}\) est fondamentale et doit être connue et sue être démontrée.
FAQ
Résultat Final
A vous de jouer
L'Iode 131, utilisé en médecine, a une demi-vie de 8 jours. Calculez sa constante de désintégration \(\lambda\) en \(jour^{-1}\).
Question 4 : Établir l'expression de l'âge \(t\).
Principe
Cette question est purement mathématique. L'objectif est de manipuler l'équation de la loi de décroissance pour isoler l'inconnue qui nous intéresse, c'est-à-dire le temps \(t\). Comme \(t\) est dans une exponentielle, l'outil mathématique pour l'en "extraire" est la fonction logarithme népérien, qui est la fonction réciproque de la fonction exponentielle.
Mini-Cours
La fonction logarithme népérien, notée \(\ln(x)\), et la fonction exponentielle, notée \(e^x\), sont réciproques l'une de l'autre. Cela signifie que pour tout \(x > 0\), \(e^{\ln(x)} = x\), et pour tout \(x\), \(\ln(e^x) = x\). C'est cette deuxième propriété qui est fondamentale ici. On utilise aussi la propriété \(\ln(a/b) = \ln(a) - \ln(b)\).
Remarque Pédagogique
Structurez votre raisonnement. Partez de l'équation de base que vous connaissez. Votre but est d'arriver à une expression de la forme "t = ...". Pour cela, il faut "défaire" les opérations mathématiques dans l'ordre inverse : d'abord isoler le terme exponentiel, puis appliquer le logarithme pour faire disparaître l'exponentielle.
Normes
Il n'y a pas de norme réglementaire ici, mais des conventions et propriétés mathématiques universelles qui régissent l'utilisation des fonctions exponentielle et logarithme.
Formule(s)
Loi de décroissance radioactive
Hypothèses
Pour cette manipulation mathématique, on suppose que les grandeurs \(A(t)\) et \(A_0\) sont strictement positives, ce qui est physiquement toujours le cas pour une activité non nulle, permettant ainsi d'appliquer la fonction logarithme.
Donnée(s)
Aucune donnée numérique n'est nécessaire pour cette question. Il s'agit d'une démonstration littérale avec les symboles \(A(t)\), \(A_0\) et \(\lambda\).
Astuces
Une fois l'expression \(t = -\frac{1}{\lambda} \ln\left(\frac{A(t)}{A_0}\right)\) trouvée, il est élégant d'utiliser la propriété \(-\ln(x) = \ln(1/x)\). Cela permet de faire "rentrer" le signe moins dans le logarithme en inversant la fraction : \(t = \frac{1}{\lambda} \ln\left(\frac{A_0}{A(t)}\right)\). Cette forme est plus facile à manipuler car \(A_0 > A(t)\), le rapport est donc supérieur à 1 et son logarithme est positif, ce qui évite de manipuler un double signe négatif.
Schéma (Avant les calculs)
Lecture inverse de la courbe de décroissance
Calcul(s)
Démonstration de la formule de l'âge t
Schéma (Après les calculs)
Modèle "boîte noire" de la formule de datation
Réflexions
Cette formule est le "moteur" de la datation radioactive. Elle transforme un rapport d'activités, qui est une mesure physique réalisable en laboratoire, en une durée, qui est la grandeur que l'on cherche. C'est un exemple parfait de la puissance des mathématiques pour modéliser le monde physique.
Points de vigilance
L'erreur la plus commune est de mal appliquer les propriétés du logarithme. Par exemple, attention, \(\ln(a+b)\) n'est PAS égal à \(\ln(a)+\ln(b)\). Il faut bien isoler le terme exponentiel *avant* d'appliquer le logarithme.
Points à retenir
La méthode pour isoler une variable dans une exponentielle est une compétence mathématique essentielle en physique. Elle consiste à utiliser la fonction logarithme népérien. Retenez bien la démarche et les propriétés des fonctions \(\ln\) et \(\exp\).
Le saviez-vous ?
Les logarithmes ont été inventés au début du 17ème siècle par John Napier, un mathématicien écossais, bien avant l'invention des calculatrices. Leur but était de simplifier les calculs complexes en transformant les multiplications en additions, une véritable révolution pour l'astronomie et la navigation de l'époque.
FAQ
Résultat Final
A vous de jouer
À partir de la formule \(A(t) = A_0 e^{-\lambda t}\), essayez d'établir l'expression de la demi-vie \(T_{\text{1/2}}\) en fonction de \(\lambda\).
Question 5 : Calculer l'âge de l'artéfact.
Principe
C'est l'aboutissement de l'exercice. Nous allons maintenant utiliser la formule littérale établie à la question précédente et y injecter toutes les valeurs numériques dont nous disposons (les mesures d'activité et la constante de désintégration calculée) pour obtenir la valeur chiffrée de l'âge de l'artéfact.
Mini-Cours
L'application numérique est la dernière étape de la résolution d'un problème de physique. Elle consiste à remplacer les symboles littéraux d'une formule par leurs valeurs numériques en veillant à la cohérence des unités. Le résultat obtenu doit avoir une unité et un nombre de chiffres significatifs cohérents avec les données de départ.
Remarque Pédagogique
La rigueur est de mise lors de l'application numérique. Procédez par étapes sur votre calculatrice pour éviter les erreurs de saisie : calculez d'abord le rapport des activités, puis son logarithme, et enfin multipliez par le facteur \(1/\lambda\). N'oubliez pas d'utiliser la valeur de \(\lambda\) non arrondie pour plus de précision.
Normes
Les laboratoires de datation au carbone 14 suivent des protocoles internationaux stricts (comme la norme ISO 17025) pour garantir la précision et la fiabilité de leurs mesures d'activité, qui sont très sensibles à la contamination.
Formule(s)
Formule de datation
Hypothèses
Ce calcul repose sur une hypothèse fondamentale et forte : le rapport de \(^{14}C\) dans l'atmosphère (et donc l'activité \(A_0\) des organismes vivants) est resté constant au cours des millénaires. C'est une approximation, mais elle est considérée comme valide pour ce niveau d'exercice.
Donnée(s)
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Activité initiale de référence | \(A_0\) | 2,25 | Bq |
| Activité mesurée de l'échantillon | \(A(t)\) | 0,70 | Bq |
| Constante de désintégration | \(\lambda\) | \(1,2096 \times 10^{-4}\) | an⁻¹ |
Astuces
Avant de calculer, faites une estimation rapide pour vérifier l'ordre de grandeur. L'activité mesurée (0,70 Bq) est un peu moins d'un tiers de l'activité initiale (2,25 Bq). Comme \(1/2 = 0.5\) et \(1/4 = 0.25\), l'activité est entre \(A_0/2\) et \(A_0/4\). L'âge doit donc être compris entre une et deux demi-vies, soit entre 5730 ans et 11460 ans. Notre résultat final devra se situer dans cette fourchette.
Schéma (Avant les calculs)
Positionnement des données sur la courbe
Calcul(s)
Calcul de l'âge de l'artéfact
Schéma (Après les calculs)
Localisation du résultat sur la courbe
Réflexions
Un âge d'environ 9650 ans est très significatif. Il place la fabrication de cet outil aux alentours de 7600 avant J.-C. Cela correspond à la période du Mésolithique en Europe, une époque de transition entre les chasseurs-cueilleurs de la fin du Paléolithique et les premiers agriculteurs du Néolithique. Cette datation apporte une information précieuse sur l'occupation humaine du site.
Points de vigilance
Assurez-vous que les activités \(A_0\) et \(A(t)\) sont bien dans la même unité (ici, le Bq) avant de faire le rapport, sinon celui-ci n'aurait pas de sens. Vérifiez également la cohérence des unités entre \(\lambda\) et le résultat final : comme \(\lambda\) est en \(an^{-1}\), le temps \(t\) sera bien obtenu en années.
Points à retenir
La datation au carbone 14 est un processus en 3 étapes :
1. Mesurer l'activité \(A(t)\) de l'échantillon.
2. Connaître (ou estimer) l'activité \(A_0\) qu'il avait à sa mort.
3. Appliquer la formule de datation issue de la loi de décroissance radioactive.
Le saviez-vous ?
L'hypothèse d'un taux de \(^{14}C\) constant n'est pas parfaitement exacte. L'activité solaire et le champ magnétique terrestre varient. Pour affiner les datations, les scientifiques ont créé des courbes de calibration en datant des cernes d'arbres très anciens (dendrochronologie) dont l'âge est connu avec certitude. L'âge "brut" calculé est alors converti en âge "calendaire".
FAQ
Résultat Final
A vous de jouer
La précision de la mesure de l'activité est cruciale. Si les scientifiques avaient mesuré une activité de 0,75 Bq, quel aurait été l'âge calculé ? (Utilisez la même valeur de \(\lambda\)).
Outil Interactif : Simulateur de Datation
Utilisez cet outil pour explorer comment l'âge d'un échantillon varie en fonction de son activité résiduelle en carbone 14. Vous pouvez aussi voir l'impact d'une variation de la valeur de la demi-vie sur le résultat.
Paramètres d'Entrée
Résultats Clés
Quiz Final : Testez vos connaissances
1. Le carbone 14 est créé dans la haute atmosphère par l'interaction entre...
2. Si un échantillon a un âge de deux demi-vies (\(2 \times T_{\text{1/2}}\)), quelle fraction de son activité initiale \(A_0\) reste-t-il ?
3. La loi de décroissance radioactive est de nature...
4. Quelle est la principale hypothèse de la méthode de datation au carbone 14 ?
5. Un échantillon très ancien (ex: > 60 000 ans) est difficile à dater au \(^{14}C\) car...
- Activité (A)
- Nombre de désintégrations radioactives par unité de temps au sein d'un échantillon. Son unité est le Becquerel (Bq), où 1 Bq = 1 désintégration par seconde.
- Carbone 14 (\(^{14}C\))
- Isotope radioactif naturel du carbone, formé en continu dans la haute atmosphère. Il est intégré par les êtres vivants et sa décroissance après leur mort permet de les dater.
- Demi-vie (\(T_{\text{1/2}}\))
- Durée nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs d'un échantillon se désintègrent. Pour le \(^{14}C\), elle est d'environ 5730 ans.
- Radioactivité \(\beta^-\)
- Type de désintégration où un neutron d'un noyau se transforme en proton, avec émission d'un électron et d'un antineutrino.
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