Activité et datation

Un échantillon radioactif ne se mesure pas par son nombre de noyaux (invisible), mais par son activité A : le nombre de désintégrations par seconde. Elle s'exprime en becquerels (Bq), où 1 Bq = 1 désintégration par seconde. L'activité est proportionnelle au nombre de noyaux restants :

   A = λ · N        (donc A decroit exactement comme N : A(t) = A₀ · e^(−λt))

Puisque l'activité suit la même exponentielle, elle est aussi divisée par deux à chaque demi-vie. Mesurer l'activité, c'est donc mesurer indirectement N — et le temps écoulé.

C'est le principe de la datation au carbone 14. Un être vivant échange du carbone avec son environnement : la proportion de carbone 14 (radioactif) y est constante. À sa mort, l'échange s'arrête, et le carbone 14 décroît avec sa demi-vie de 5 730 ans, sans être renouvelé.

   activite mesuree     age estime
   -----------------    -------------------------
   A₀ (comme le vivant) mort recente
   A₀/2                 ~ 5 730 ans
   A₀/4                 ~ 11 460 ans
   A₀/8                 ~ 17 190 ans

En comparant l'activité d'un os ou d'un morceau de bois à celle d'un organisme vivant, on remonte à la date de la mort. La méthode porte jusqu'à environ 50 000 ans (au-delà, il reste trop peu de carbone 14). D'autres couples (uranium-plomb, potassium-argon) datent les roches sur des milliards d'années. La radioactivité est ainsi devenue l'horloge de l'archéologie et de la géologie — une horloge que rien ne peut ni accélérer, ni ralentir.