La datation radiométrique est une méthode par laquelle l’âge de matériaux tels que les roches peut être déterminé. Le processus repose sur le fait que certains atomes se désintègrent ou se transforment à un rythme mesurable au fil du temps, ce qui signifie que l’âge peut être établi en calculant le taux de désintégration à partir d’un échantillon. L’invention de la datation radiométrique a été une étape cruciale dans le processus qui a déterminé l’âge de la Terre, une question qui a troublé les scientifiques pendant des siècles avant d’atteindre finalement un résultat largement accepté au 20e siècle.
La découverte de la datation radiométrique est largement attribuée à Ernest Rutherford, un scientifique britannique qui s’est intéressé à l’étude de la radioactivité à la fin du XIXe siècle. La radioactivité n’avait été introduite dans la communauté scientifique que récemment, principalement grâce aux travaux de Marie et Pierre Curie. Rutherford, avec plusieurs collaborateurs, a découvert que certains isotopes radioactifs, qui sont des éléments avec un nombre inégal de protons et de neutrons, se désintègrent d’une version instable à une version stable. La datation radiométrique pourrait déterminer l’âge d’un échantillon en mesurant le temps qu’il a fallu à la moitié des atomes d’un échantillon pour se transformer en version stable. Cette mesure est devenue connue sous le nom de demi-vie et constitue la base de la datation radiométrique.
La datation radiométrique est parfois appelée datation au carbone, car l’une des formes de datation les plus couramment utilisées mesure la demi-vie du carbone-14, un isotope du carbone avec six protons et huit neutrons. La datation au carbone, cependant, n’est précise que pour les fossiles et les roches de moins de 50,000 XNUMX ans. D’autres calculs de demi-vie sont effectués pour des échantillons plus anciens, en utilisant une variété d’isotopes différents, y compris le potassium et l’uranium.
L’une des plus grandes préoccupations de cette méthode de datation est la contamination. Pour qu’un échantillon soit mesuré avec précision, les isotopes parents instables et fils stables ne peuvent pas avoir pénétré ou quitté l’échantillon après la formation initiale du matériau. Étant donné que la contamination est un problème si courant, il est de pratique courante de tester de nombreux échantillons différents d’un matériau afin d’arriver à une plage précise.
La première mesure vraiment précise de l’âge de la Terre a été effectuée par un géochimiste nommé Clair Patterson à la fin des années 1940. Le génie de Patterson a été de réaliser que les meilleures estimations possibles de l’âge de la Terre pouvaient être faites en utilisant la datation radiométrique sur les météorites, puisque les météorites remontent à la formation du système solaire, et sont donc apparues à peu près au même moment de la naissance de la Terre. En mesurant la demi-vie de l’uranium dans des échantillons météoriques, Patterson est arrivé à une estimation de 4.5 milliards d’années dans les années 1950, ce qui reste le chiffre le plus largement accepté au 21e siècle.