UMR 5138

Centre de Datation RadioCarbone
Une plate-forme du laboratoire ArAr

En 1940 : la mise en évidence du carbone 14

Le 27 février 1940, Martin Kamen et Sam Ruben à l’accélérateur de l’Université de Californie mettent en évidence l’isotope 14 C par réaction de neutrons lents sur de l’azote

Cet isotope est naturellement radioactif.
La période du 14C :
Premières estimations :

En 1946 : la preuve de l’existence du radiocarbone naturel

En 1939, S. Korff démontre la production de neutrons secondaire par les particules cosmiques

En 1946, W.F. Libby suggère la possibilité de la réaction de neutrons lents sur l’azote.

En 1947, E.C. Anderson et W.F. Libby mesurent une activité 14C sur de la matière organique vivante et suggère la possibilité de l’utilisation comme outils de datation entre 1000 et 30.000 ans.

En 1949, Libby, Arnold et Anderson : prouvent que l’on peut utiliser le C14 comme chronomètre

Premières datations radiocarbone par Libby sur des échantillons d’ages connus
Mise en place du carbone sur le support
Mise en place du support dans le tube de comptage
Schéma du tube de comptage
Vue du tube de comptage au centre des Geigers pour l’anti-coincidence

En Février et septembre 1951, des deux premières listes de dates :

Une date d’un site archéologique français : Lascaux
C-406 : 15.516 ± 900
Charbons de bois collecté par Séverin Blanc soumis par H.J. Movius

Autour du Libby : création en 1948 d’un comité sur le carbone 14, composé de trois archéologues et d’un géologue, qui se charge de sélectionner les échantillons archéologiques à dater par le carbone 14 au le laboratoire de Chicago.

En 1950 : premières listes de dates de Saclay

Comme pour Libby, dans plusieurs domaines scientifiques, des chercheurs
ont réalisé l’important apport que représentait le radiocarbone à leur discipline.

En France :

Premières dates françaises : Sa-2 à 6 Angkor Vat
Sa-9 bois d’un immeuble de l’ile Saint-Louis ( Jacques Labeyrie)

 Années 1950 : essentiels développements techniques.

Hessel de VRIES(1916-1959)

Remise en cause de la technique de mesure sur le carbone solide par H. De Vries, qui met au point la mesure sur CO2 par compteur proportionnel.

Avantages :

  • Préparation chimique simple
  • Rendement 90 %
  • Purification facile du gaz
  • Bas bruit de fond des compteurs
  • Précision très améliorée (+-50à +-300)

Exemple Groningen : 3000 ± 50,
18000 ± 150, 31000 ± 300

1960 Prix Nobel de chimie à W.F. Libby
« Radiocarbon Dating »
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1960/libby-lecture.html

1960:Nouvelle grande avancée en technique de mesure : le benzène

1965 : Synthèse simplifiée du benzène

1960 :
Échantillon + O2 -> CO2
CO2 + 2NH4OH -> (NH4)2CO3 + H2O
(NH4)2CO3 + SrCl2 -> SrCO3 + 2NH4Cl
2SrCO3 + 5Mg -> SrC2 + SrO + 5MgO
SrC2 + H2O -> C2H2 +SrOH2
3C2H2 -> C6H6

1965 :
Échantillon + O2 -> CO2
2CO2 + 10Li -> Li2C2 + 4 Li2O
2Li2C2 + 2H2O ->C2H2 + 2Li OH
3C2H2 -> C6H6

Premiers compteurs Packard

1965 Création du laboratoire de radiocarbone de Lyon
sous la direction de Jacques Evin
Hommage et gratitude aux successeurs de De Vries à Groningen : J.C. Vogel et H. de Waard
par leur élève J. Evin

1978 :
Un développement majeur : la mesure direct des isotopes du carbone par le couplage d’un accélérateur et d’un spectromètre de masse (AMS)

L.W. Alvarez et Robert Cornog des États-Unis avaient d’abord utilisé un accélérateur comme un spectromètre de masse en 1939 lorsqu’ils avaient utilisé un cyclotron de pour tenter de démontrer la stabilité du 3He (Tritium) ; à partir de cette observation, ils en ont conclu immédiatement et correctement que l’ isotope 3He (tritium) était radioactif. En 1977, inspiré par ces premiers travaux, Richard A. Muller au Lawrence Berkeley Laboratory ont publié l’article fondateur ( Science ) montrant comment les accélérateurs (cyclotrons et linéaire) pourrait être utilisés pour la détection du tritium, radiocarbone (14C), et plusieurs autres isotopes d’intérêt scientifique, y compris 10Be. Ce papier a été l’inspiration directe pour d’autres groupes de chercheurs utilisant des cyclotrons (G. Raisbeck et F. Vous, en France) et des accélérateurs linéaires tandem (D. Nelson, R. Korteling, W. Stott à l’Université McMaster).
K. Purser et ses collègues ont également publié la détection réussie de radiocarbone en utilisant leur tandem à Rochester.

Les grandes chances de la méthode et de ceux qui ont été ses artisans depuis 70 ans