Thermoluminescence et datation


Guirec Querré, Elisa Porto
Laboratoire de Recherche des Musées de France



Résumé

La datation par thermoluminescence a connu un essor considérable depuis sa mise au point dans les années 1950. Tout d'abord exclusivement limitée à l'étude des céramiques, elle s'est ensuite étendue à d'autres objets comme les pierres brûlées, laves, lœss, ... Elle trouve ses nombreuses applications dans la datation des céramiques et la détection des copies ou des faux.

Le système d'analyse par thermoluminescence du LRMF est sans cesse modernisé (système automatisé, robot de préparation,...). De nouvelles procédures utilisées en routine permettent maintenant de proposer des datations absolues avec une précision qui dépend du type de terre, de l'objet, ainsi que de la connaissance de son contexte de conservation.


Les méthodes de datation
Le phénomène physique
Dispositif expérimental
Minéraux et techniques
Préparation des échantillons
Mesures grains fins au LRMF
Domaines d'application
Age et précision
Bibliographie


Les méthodes de datation

Les méthodes de datation les plus classiques sont répertoriées en quatre groupes principaux :

Méthodes basées sur des phénomènes radioactifs

  • Carbone 14
  • Potassium/Argon
  • Uranium/Thorium

Méthodes basées sur des défauts cristallins

  • Thermoluminescence
  • Résonance de spin électronique
  • Traces de fission

Méthode basée sur des phénomènes de diffusion

  • Hydratation de l'obsidienne

Méthodes basées sur des phénomènes cycliques

  • Dendrochronologie
  • Archéomagnétisme


Bref historique

En 1663, Sir Boyle observa une lueur en réchauffant un diamant dans l'obscurité au contact de son corps. Dès 1930, des physiciens du solide comme Urbach et Frisch étudièrent les pièges à électrons dans les cristaux. Daniels fut le premier à voir en elle un outil intéressant de datation des roches éruptives mais aussi des céramiques suivi par Houtermans qui proposa d'appliquer la thermoluminescence à l'étude de l'histoire thermique des météorites, la paléoclimatologie, la géothermie, la dosimétrie,... La thermoluminescence n'a été utilisée à des fins de datation et d'authentification que lorsque la technologie des photomultiplicateurs (1950) a permis la détection de très faibles quantités de lumière. A ces précurseurs, il convient d'ajouter les noms d'Aitken (Oxford), Mejdahl (Riso) et de Valladas (Gif-sur-Yvette) qui ont développé l'analyse par thermoluminescence dans leurs laboratoires.