DATATION CARBONE 14 PAR AMS
La datation Carbone 14 est la principale prestation que nous utilisons en archéométrie. Nos scientifiques datent l’ensemble de vos matériaux organiques trouvés en contexte archéologique en mesurant la concentration du carbone 14, 13 et 12 par accélérateur de particules couplé à un spectromètre de masse (AMS).
La datation C14 par AMS, pour des résultats précis, fiables et rapides
La datation C14 par AMS (spectrométrie de masse couplé à un accélérateur de particules) permet de dater tous les archéomatériaux organiques trouvés lors de fouilles archéologiques. Grâce aux technologies de pointe, nos scientifiques obtiennent des résultats précis et rigoureux afin de caler par des mesures physiques la chronologie des stratigraphies.
Conscients des contraintes en archéologie préventive, nous respectons des délais de 10 jours ouvrés maximum pour fournir nos datations et calibrations.
Le principe du carbone 14, pour une datation précise de vos matériaux
Le carbone 14 (appelé aussi radiocarbone) est un isotope radioactif du carbone, dans le sens où il est instable (il va se transformer avec le temps). Tous les organismes vivants possèdent cet isotope. Pendant la vie de l’organisme, la concentration en carbone 14 va être constante. Dès l’instant où un organisme meurt, la quantité de carbone 14 diminue de façon proportionnelle dans le temps. Sa concentration diminue de moitié tous les 5568 ans.
La spectrométrie de masse (AMS) est une technique à la pointe de la technologie permettant de dater de très petits fragments. La quantité de carbone pur nécessaire est de l’ordre de 1 mg. La précision de la mesure sera de ± 25 à 30 ans sur l’âge brut. Et l’analyse ne nécessite que quelques heures.
La datation carbone 14 par AMS
La datation carbone 14 par AMS est l’une de nos spécialités. Avec cette méthode, nous pouvons dater les matériaux organiques en tout genre comme le charbon de bois, les ossements, les dents, les graines, les résidus organiques ou encore le bois et les coquillages. Avant les mesures de carbone 14, les échantillons subissent des pré-traitements chimiques, afin d’éliminer les polluants potentiels et d’extraire le matériau datable : la cellulose pour le bois ou le collagène pour les os par exemple.
Nos équipes de docteurs et d’ingénieurs adaptent les processus de pré-traitement en fonction du matériau. Il faudra ensuite extraire le carbone et former une pastille de graphite, et analyser les isotopes stables du carbone et de l’azote. Malgré ces nombreuses étapes, nous proposons un délai de 10 jours ouvrés pour fournir les datations. Nous proposons une analyse complète avec l’âge brut et la date calibrée. Nous compilons et commentons les résultats dans un rapport d’étude.
Traitements et Extractions
Nos scientifiques peuvent procéder à l’analyse carbone 14 (ou radiocarbone) sur tous les matériaux organiques tels que le bois, le charbon de bois, les ossements, les dents, les sédiments, les textiles…
Les ossements font l’objet d’une série de traitements préliminaires visant à extraire le collagène. Ils sont traités à l’acide chlorhydrique, afin d’éliminer toutes contaminations de surface et de détériorer partiellement la partie minérale de l’os. Ils sont ensuite lavés à l’eau déminéralisée, puis traités à l’hydroxyde de sodium, afin d’éliminer les acides humiques et fulviques résiduels. Les échantillons sont une nouvelle fois traités à acide chlorhydrique à chaud pour l’extraction. Ils sont ensuite filtrés en rincés pour récupérer le collagène.
Graphitisation et isotopes stables
Une fois les traitements et extractions réalisés, il faut séparer le carbone des autres atomes : c’est l’étape de graphitisation où l’échantillon va être brûlé et le CO2 gaz formé sera réduit en carbone pur solide (graphite). Parallèlement, on va mesurer les isotopes stables du carbone et de l’azote avec un spectromètre de masse à ratio isotopiques (IRMS) et mesurer le rapport C/N avec un analyseur élémentaire, afin de valider la qualité du collagène.
Depuis 2018, plus de 6000 échantillons ont été datés. Les laboratoires CIRAM sont équipés d’une chaîne d’analyse et de graphitisation automatisée comprenant :
- un analyseur élémentaire Elementar Vario Isotope select pour la combustion des échantillons, l’analyse élémentaire de l’azote et du carbone et la détermination du rapport C/N ;
- un système de spectrométrie de masse Elementar IRMS pour la détermination des rapports isotopiques stables du carbone et de l’azote (d13C, 13C/12C et d15N, 15N/14N) ;
- deux systèmes de graphitisation automatisé AGE3 Ions Plus qui transforme les échantillons en cible de graphite pour la mesure par AMS.
Datation de la bioapatite
La plupart des os brulés et certains ossements conservés en milieu aride ne contiennent plus de collagène ou le collagène est fortement dégradé. La mesure du rapport C/N est un indicateur de la conservation du collagène. Ce rapport doit être situé entre 2,9 et 3,6 pour envisager une datation carbone 14 « classique » sur le collagène. Si le rapport C/N est en dehors de cet intervalle, nous devrons dater la partie minérale des ossements, à savoir la bioapatite.
C’est le CO2 de la bioapatite qui va être daté. On le récupère par réaction avec de l’acide phosphorique et il est séparé des autres produits par purification cryogénique. Enfin, ce dioxyde de carbone est transformé en graphite pour une mesure en AMS.
CIRAM, spécialiste de la datation carbone 14 par AMS
Grâce à ses scientifiques et ses laboratoires équipés des dernières technologies, CIRAM est spécialiste de la datation et de l’analyse des archéomatériaux. En utilisant les mêmes protocoles que les laboratoires publics, CIRAM apporte des résultats fiables, précis et rapides en accord avec les contraintes de l’archéologie préventive.
Nos scientifiques ne se contentent pas de délivrer des mesures physiques, nous nous engageons à commenter et à discuter des résultats en fonction du contexte archéologie et de vos problématiques.
Quels sont les matériaux datables par carbone 14 ?
Quelle quantité minimale est requise ?
| Matériaux | Quantité minimum requise |
| Bois | 20-100 mg |
| Charbon de bois | 20-100 mg |
| Résidu organique | 20-100 mg |
| Graine | 20-100 mg |
| Os, dent, ivoire | 500-1000 mg |
| Coquillage | 50-100 mg |
| Beachrock | 50-100 mg |
| Tourbe | 50-100 mg |
| Os brulé | 2000-3000 mg |
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