logiciel « radioactive dating game » : https://phet.colorado.edu/en/simulations/radioactive-dating-game

logiciel "radiochronologie" : http://svt.ac-amiens.fr/040-vue-d-ensemble-des-logiciels-de-m-madre.html

noyau père	désintégration	noyau fils	Constante radioactive lambda		Demi-vie	années
14C	Béta -	14N	1,209*10^-4	0,0001209	5730	a
40K	Béta +	40Ar	5,81*10^-11	5,81E-11	11,9	Ga
87Rb	Béta -	87Sr	1,42*10^-11	1,42E-11	48,8	Ga
147Sm	alpha	147Nd	6,54*10^-12	6,54E-12	106	Ga
235U	chaine	207Pb	9,848*10^-10	9,848E-10	704	Ma
238U	chaine	208Pb	1,551*10^-10	1,551E-10	4,47	Ga

La désintégration radioactive est un phénomène continu et irréversible ;

la demi-vie (=période) d’un élément radioactif est caractéristique de cet élément.

Différents chronomètres (C/N ; K/Ar ; Rb/Sr) sont classiquement utilisés en géologie, ils se distinguent par la période de l’élément père, le choix du chronomètre dépend de l’âge supposé de l’objet à dater, qui peut être appréhendé par chronologie relative.

2/ La méthode au carbone 14 (C-N)

L'isotope 14 de l’élément Carbone (¹⁴C) est produit en permanence dans la haute atmosphère a partir de l'isotope 14 de l’élément Azote (¹⁴N), sous l'effet des rayons cosmiques. Comme cette production est constante (au moins a l’échelle de temps de quelques demi-vies) un équilibre s'est établi avec les pertes par radioactivité : le rapport isotopique ¹⁴C / ¹²C reste donc constant pour le CO₂ de l’atmosphère. Ce rapport isotopique reste aussi constant dans les tissus vivants qui incorporent le CO₂, directement (cas des végétaux autotrophes) ou non (cas des hétérotrophes). Après la mort, le ¹⁴C n'est pas renouvelé et le rapport isotopique décroît suivant la loi de décroissance radioactive. L'age de l’échantillon est calculé à partir de la mesure de sa radioactivité exprimée en « coups par minutes » (cpm) ou « désintégrations par minute » (dpm) et par gramme de carbone. La radioactivité des tissus vivants est de 13,56 dpm/g de C. Cette radioactivité correspond a la quantité d’élément père initial (N_o). On peut dater au ¹⁴C des objets de moins de 40 000 ans contenant du carbone mais il est impossible de dater avec précision des échantillons au-delà de 35 000 ans car trop peu de C restant, ex : l'age d'un fragment de bois dont la radioactivité du C est de 8,56 dpm/g. (λ = 1,209.10^-4 an^-1) :  t = -(1/λ).ln(N_t/N₀) = -(1/1,209.10^-4).ln(8,56/13,56) = , 3 800 ans env

3/ La méthode potassium-argon (K-Ar)

De nombreux minéraux contiennent du potassium. Ils incorporent donc au moment de leur formation une faible quantité d’un isotope radioactif du potassium : le ⁴⁰K. Cet isotope se désintègre en ⁴⁰Ar, un isotope stable de l’argon. Les minéraux ne contenant initialement pas d’argon, la totalité de ⁴⁰Ar présent dans les roches provient de la désintégration de ⁴⁰K. L’application de l’équation afin de déterminer l’âge de la roche n’est pas possible car nous ne connaissons pas la quantité initiale (N_o) d’élément père (⁴⁰K). En revanche, nous pouvons mesurer la quantité de ⁴⁰K et ⁴⁰Ar dans la roche et, en connaissant la constante radioactive du ⁴⁰K, on peut estimer directement le temps écoulé depuis le début de la désintégration de ⁴⁰K en utilisant l’equation fondamentale : t = 0,1804.1010.ln(1+9,5404.⁴⁰Ar/⁴⁰K)

Les mesures sont faites au spectrographe de masse pour différencier les isotopes, elles sont délicates à cause de la possibilité de contamination des échantillons par l'argon de l’atmosphère : il faut faire dégazer la roche dans un vide très poussé. Ex : un basalte fournit 3,311.10^-2 μg de ⁴⁰Ar pour 6,140 μg de ⁴⁰K.

date de la cristallisation du magma = fermeture du système

Ar/K = 3.311/614 = 0.00539 => 750 Ma selon le graphe,

mais si on calcule l’âge du basalte : t = -(1/λ).ln(N_t/N₀) = -(1/9,5404).ln(3,311/6,14) =-0,0647 Ga = 647 Ma : fort taux d'erreur

l'Argon est un gaz atmosphérique sur terre. Ar peut être piégé lors d'une éruption volcanique dans les cendres => cela fausse les résultats