Datation
des peintures rupestres de la grotte Chauvet,
enseignement scientifique, classe de premi�re g�n�rale.
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Partie 1 : Du carbone dans la mati�re
organique.
1- Justifier que les oxydes min�raux ne peuvent pas �tre dat�s
par la m�thode du carbone 14, alors que la datation est possible pour
le charbon de bois.
Les oxydes min�raux ne contiennent pas l'�l�ment carbone.
Le charbon de bois contient de la cellulose, donc l'�l�ment carbone est
pr�sent. La datation par la m�thode du carbone 14 est possible.
2- Nommer le
m�canisme biologique � l’origine de la synth�se du glucose par les
plantes terrestres et donner l’�quation de r�action de cette synth�se
de mati�re v�g�tale. Pr�ciser les organes impliqu�s dans les �changes
entre la plante et son milieu.
Equation de la r�action de photosynth�se :
6CO2 + 6 H2O ---> C6H12O6
+ 6O2.
Les feuilles pr�l�vent le dioxyde de carbone de l'atmosph�re ; L'eau
est pr�lev�e du sol par les racines ; la chlorophyle des feuilles
utilise l'�nergie solaire.
Partie 2 : Radioactivit�
et datation par le carbone 14 (14C).
3 - Cocher la
proposition exacte pour chaque question du questionnaire � choix
multiple donn� ci-dessous.
QCM1
: La date de d�sint�gration d’un noyau individuel de14C dont
on conna�t la date de cr�ation (prise comme origine) est :
- al�atoire. Vrai.
- pr�visible.
- �gale � 5730 ans.
- comprise avec certitude entre 100 et 10000 ans.
QCM2
: La dur�e n�cessaire � la d�sint�gration radioactive de la moiti� des
noyaux radioactifs d’un �chantillon d�pend :
- du nombre initial de noyaux.
- du volume de l’�chantillon.
- de la nature chimique des noyaux. Vrai.
- de la temp�rature.
Un graphique repr�sentant le rapport P/P0 du nombre d’atomes
14C r�siduel sur le nombre d’atomes 14C
pr�sent au moment de la mort en fonction du nombre d’ann�es �coul�es
depuis la mort est donn�.
4 - En exploitant
le graphique de la figure 1 (et le zoom ins�r�) , estimer, apr�s
l’avoir d�finie, la demi-vie du carbone 14.
La demi-vie ou p�riode radioactive est la dur�e au bout de laquelle la
moiti� des noyaux radioactifs initiaux se sont d�sint�gr�s.

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5- Estimer
par un encadrement l’anciennet� des traces de l’habitation de la grotte
Chauvet par les �tres humains pr�historiques en datant les mouchages de
torche et les traits r�alis�s � l’aide de charbons de bois.
Deux ensembles de mesures ont �t� r�alis�s pour la grotte Chauvet.
- le premier, r�alis� sur des fragments de charbon de bois pr�lev�s sur
les peintures, fournit des
valeurs P/P0 comprises entre 1,5 % et 2,5 %.
- le second ensemble de mesures, r�alis� � partir des pr�l�vements sur
les mouchages de torche,
fournit des valeurs comprises entre 3,5 % et 4,5 %.

L'occupation de cette grotte par les �tres humains se situe entre 25800
ans et 34500 ans.
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6- Expliquer en quelques phrases
comment la m�thode de datation par le carbone 14 utilis�e en
arch�ologie illustre l’int�r�t de la coop�ration entre plusieurs champs
disciplinaires scientifiques.
Physique et chimie : la d�sint�gration du carbone 14 a �t� �tudi�
depuis le d�but du XX�me si�cle.
Il
a fallu d�velopper des instruments permettant de mesurer avec pr�cision
les faibles quantit�s de carbone 14 pr�sentes dans des �chantillons
tr�s anciens.
Biologie : dans un organisme vivant la proportion de carbone 14 est
constante, du fait des �changes entre l'orgaanisme et son
environnement. Elle d�cro�t au cours du temps apr�s la mort.
Pal�ontologie : l'�tude des cernes de croissance du bois permet
de v�rifier la datation au carbone 14.
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