Physique-chimie (spécialité) · TerminaleBac

Datation et applications de la radioactivité : fiche de Tle

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

Principe : un noyau radioactif se désintègre au hasard, mais une population de noyaux décroît de façon régulière, ce qui sert d'horloge.¹
Carbone 14 : sa demi-vie conventionnelle est de 5 730 ans ; à chaque période de cette durée, la quantité de noyaux est divisée par deux.⁴
Limite : au-delà d'environ 50 000 ans (huit demi-vies), la quantité restante est trop faible pour être mesurée correctement.⁴
Autres méthodes : potassium-argon ou rubidium-strontium pour les roches anciennes.⁴
Applications : archéologie, santé, médecine, stockage des substances radioactives.¹

Le principe de la datation

La désintégration d'un noyau isolé est aléatoire : on ne peut pas prédire quand elle aura lieu.¹ Pourtant, sur un très grand nombre de noyaux, la décroissance suit une loi régulière. C'est cette régularité qui transforme les noyaux en horloge.

La loi vue dans le chapitre précédent s'écrit :

$N(t)=N_0\,e^{-\lambda t}\qquad\text{avec}\qquad \lambda=\frac{\ln 2}{t_{1/2}}$

Si l'on connaît $N_0$ , la mesure de $N(t)$ donne :

$t=\frac{1}{\lambda}\ln\frac{N_0}{N(t)}$

La datation au carbone 14

Dater plus loin dans le temps

Pour des âges plus anciens, on change de noyau. Les datations potassium-argon et rubidium-strontium permettent de dater des roches ; la thermoluminescence est une autre méthode.⁴

La règle de choix reste la même : une demi-vie adaptée à l'âge cherché.

Les applications de la radioactivité

Le programme demande de citer quelques applications de la radioactivité, notamment en archéologie, en santé et en médecine, ainsi que dans le stockage des substances radioactives.¹ Il demande aussi de connaître des méthodes de protection contre les rayonnements.¹

Questions flash

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Un échantillon ne contient plus que 12,5 % de son carbone 14 initial. Combien de demi-vies se sont écoulées ?
1234
Avec une demi-vie de 5 730 ans, quel âge a un échantillon qui a perdu les trois quarts de son carbone 14 ? (réponse en années)
Ta réponse ans
La datation au carbone 14 convient pour dater un objet vieux de 200 000 ans.
VraiFaux

Les questions qu'on se pose

Comment choisir le noyau pour dater un objet ?

Choisis un noyau dont la demi-vie est du même ordre de grandeur que l'âge attendu. Le carbone 14 convient aux restes organiques de moins de 50 000 ans environ ; pour des roches bien plus anciennes, on utilise d'autres couples comme potassium-argon ou rubidium-strontium.⁴

Si la désintégration est aléatoire, pourquoi la datation est-elle fiable ?

Le hasard concerne un noyau pris seul.¹ Quand l'échantillon contient un très grand nombre de noyaux, la proportion de noyaux restants suit la loi de décroissance, qui est régulière. L'incertitude vient surtout de la mesure et de la valeur initiale supposée.

Sources

Programme visé : Physique-chimie spécialité, Terminale générale — Évolution d'un système nucléaire · Bulletin officiel — Ministère de l'Éducation nationale

Physique-chimie spécialité, Terminale générale — Évolution d'un système nucléaire, Bulletin officiel — Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
Constitution et transformations de la matière — Ressource d'accompagnement pédagogique, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
Datation radiométrique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
Datation au carbone 14, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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