Calcul de l’Âge par la Méthode du Carbone-14

Calcul de l’Âge par la Méthode du Carbone-14

Comprendre le Calcul de l’Âge par la Méthode du Carbone-14

Un archéologue découvre un fragment de bois dans une ancienne colonie humaine. Pour déterminer l’âge de cette colonie, le fragment est analysé pour mesurer sa teneur en carbone-14. Le carbone-14 est un isotope radioactif du carbone qui se désintègre avec une demi-vie de 5730 ans. La quantité initiale de carbone-14 dans un organisme vivant diminue de moitié tous les 5730 ans après sa mort.

Les mesures indiquent que la quantité de carbone-14 présente dans le fragment de bois représente seulement 25% de celle trouvée dans un échantillon vivant.

Données Nécessaires:

  • Demi-vie du carbone-14 : 5730 ans
  • Pourcentage de carbone-14 restant dans l’échantillon : 25%

Question:

Estimez l’âge du fragment de bois découvert par l’archéologue.

Correction : Calcul de l’Âge par la Méthode du Carbone-14

Étape 1: Calcul du nombre de demi-vies écoulées

Pour trouver l’âge de l’échantillon, nous devons d’abord déterminer combien de demi-vies de carbone-14 se sont écoulées depuis que l’organisme est mort. La formule générale pour la décroissance radioactive est :

\[ N(t) = N_0 \times \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T}} \]

Formule utilisée:

\[ n = \log_2 \left(\frac{N_0}{N(t)}\right) \]

Données:

  • \(N_0\): quantité initiale de carbone-14 (100% lorsqu’il était vivant, ici normalisée à 1 pour faciliter le calcul).
  • \(N(t)\): quantité restante de carbone-14 dans l’échantillon (25%).

Calcul:

\[ n = \log_2 \left(\frac{1}{0.25}\right) \] \[ n = \log_2(4) \] \[ n = 2 \]

Cela signifie que deux demi-vies se sont écoulées.

Étape 2: Calcul de l’âge de l’échantillon

Une fois que nous avons le nombre de demi-vies écoulées, nous pouvons calculer l’âge de l’échantillon en multipliant ce nombre par la demi-vie du carbone-14.

Formule utilisée:

\[ t = n \times T \]

Données:

  • \(n\): nombre de demi-vies (2).
  • \(T\): demi-vie du carbone-14 (5730 ans).

Calcul:

\[ t = 2 \times 5730 \] \[ t = 11460 \text{ ans} \]

L’échantillon de bois a donc environ 11 460 ans.

Résumé des Résultats:

L’analyse montre que l’échantillon de bois est âgé de 11 460 ans, ce qui correspond à deux demi-vies du carbone-14 depuis la mort de l’organisme initial. Ce résultat permet à l’archéologue de mieux comprendre l’époque à laquelle la colonie était habitée.

Calcul de l’Âge par la Méthode du Carbone-14

D’autres exercices de physique nucléaire:

Aucun résultat

La page demandée est introuvable. Essayez d'affiner votre recherche ou utilisez le panneau de navigation ci-dessus pour localiser l'article.

Calcul Énergétique d’une Réaction de Fission
Calcul Énergétique d’une Réaction de Fission

Calcul Énergétique d'une Réaction de Fission Comprendre le Calcul Énergétique d'une Réaction de Fission La fission nucléaire est un processus au cours duquel un noyau atomique lourd, comme l'uranium-235, absorbe un neutron et se scinde en deux noyaux plus légers, tout...

Désintégration du Radon-222
Désintégration du Radon-222

Désintégration du Radon-222 Comprendre la Désintégration du Radon-222 Dans une installation de recherche nucléaire, un échantillon de Radon-222 est utilisé pour étudier les effets des rayonnements sur divers matériaux. Le Radon-222 est un isotope radioactif qui se...

Décomposition et Dosage en Imagerie PET
Décomposition et Dosage en Imagerie PET

Décomposition et Dosage en Imagerie PET Comprendre la Décomposition et Dosage en Imagerie PET La tomographie par émission de positons (TEP) est une technique d'imagerie médicale qui permet de visualiser des processus métaboliques dans le corps. Pour cet exercice, nous...

Étude du Noyau d’Hélium-4
Étude du Noyau d’Hélium-4

Étude du Noyau d'Hélium-4 Comprendre l'Étude du Noyau d'Hélium-4 Nous allons calculer l'énergie de liaison d'un noyau atomique et examiner comment cette énergie affecte la stabilité du noyau. L'énergie de liaison est l'énergie nécessaire pour décomposer un noyau...

Étude Quantitative d’un Réacteur Nucléaire
Étude Quantitative d’un Réacteur Nucléaire

Étude Quantitative d’un Réacteur Nucléaire Comprendre l'Étude Quantitative d’un Réacteur Nucléaire Vous êtes un ingénieur en physique nucléaire travaillant sur la conception d'un nouveau type de réacteur nucléaire à eau légère. Le réacteur utilise de l'uranium enrichi...

Calcul de la Demi-Vie du Xylothium-254
Calcul de la Demi-Vie du Xylothium-254

Calcul de la Demi-Vie du Xylothium-254 Comprendre le Calcul de la Demi-Vie du Xylothium-254 Une équipe de chercheurs travaille sur un isotope radioactif synthétique, le Xylothium-254 (Xy-254), qui est un isotope fictif utilisé uniquement à des fins expérimentales en...

Calcul de l’Énergie Libérée par Fission
Calcul de l’Énergie Libérée par Fission

Calcul de l'Énergie Libérée par Fission Comprendre le Calcul de l'Énergie Libérée par Fission Un réacteur nucléaire de recherche de type piscine utilise de l'uranium enrichi à 20% en \(^{235}\)U comme combustible. Ce type de réacteur est souvent utilisé pour la...

Quantifier l’Énergie de la Fusion Nucléaire
Quantifier l’Énergie de la Fusion Nucléaire

Quantifier l'Énergie de la Fusion Nucléaire Comprendre comment Quantifier l'Énergie de la Fusion Nucléaire La fusion nucléaire est le processus par lequel deux noyaux atomiques de faible masse se combinent pour former un noyau plus lourd. Ce processus libère une...

0 commentaires
Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *