Il y a 75 ans : 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 :
Ruben et Kamen 1941 : 26000 ±13000
Reid et alii 1946 : 4700 ± 470
Libby et alii 1949 : 5720 ± 47
IL y a 70ans : 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.
Il y a 65 ans : années 50 : 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 :
P.R. Giot : néolithique breton
A. Pons : palynologie des paléosols
G. Camps : protohistoire de l’Afrique du nord
Arl. Leroi-Gourhan : palynologie dans grottes préhistoriques
Premières dates françaises : Sa-2 à 6 Angkor Vat
Sa-9 bois d’un immeuble de l’ile Saint-Louis ( Jacques Labeyrie)
Il y a 65 ans : années 1950 : essentiels développements techniques.
VRIES, Hessel de (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
- Divers liquides à l’essai (Méthanol, Paraldehyde, Ethanol)
- Marquage en 1957 en chimie nucléaire ( Pichat)
- Premier article de l’utilisation du C6H6 par Tamers et alii 1960
- Immédiat avantage du benzène :
- Quantité de carbone augmentée dans un volume réduit
- Préparation et purification très facile de l’échantillon (Lithium )
- Possibilité de conservation pour recomptage
- Compteur à scintillation : industrialisation (Packard, Quantulus)
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 + 10 Li -> Li2C2 + 4 Li2O
2Li2C2 + 2 H2O ->C2H2 + 2 Li 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
- Une période 5700 ans, fondamentale pour l’histoire de l’Homo Sapiens
- Simplicité du principe pour sa divulgation auprès du grand public
- Simplicité rapidement acquise du matériel de mesure
- Communauté internationale très soudée :
- Conventions internationales rapidement universellement acquises
- Inter calibration généralisée
- Colloques par thèmes d’applications et revue spécialisés en C14
- Ambiance cordiale des réunions internationales
- Multiplicité des applications évitant les concurrences