Saint suaire pas si saint

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Ce morceau de tissu, dont on dit qu'il aurait recouvert le corps du Christ après sa mort, a été daté au carbone-14, ce qui permit d'établir que les plantes qui ont servi à tisser le célèbre linceul ont vécu autour de l'an... 1325 de notre ère.

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(Québec) «J'aimerais qu'on m'éclaire sur la logique de l'échelle du carbone-14, et sur quoi on se base pour déterminer la datation. Dans le même ordre d'idées, on nous a dit que le saint suaire ne datait pas de l'époque du Christ, sur la base d'une datation au carbone-14. Est-ce vrai?» demande Maurice Poitras, de Québec.

L'abc de l'atome, constitué de protons, de neutrons... (Infographie Le Soleil) - image 1.0

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L'abc de l'atome, constitué de protons, de neutrons et d'électrons.

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Comme on l'a déjà vu dans cette rubrique, le noyau des atomes est fait de deux sortes de particules. D'une part, les protons, porteurs d'une charge électrique positive grâce à laquelle les électrons (chargés négativement) qui virevoltent autour du noyau ne s'échappent pas.

À cause de cette attraction électrique, le nombre de protons dans le noyau est extrêmement important: c'est lui qui détermine la nature chimique de l'atome. Un proton seul donne de l'hydrogène; deux protons font de l'hélium; trois, du lithium; et ainsi de suite, jusqu'aux éléments très lourds comme l'uranium (92 protons).

D'autre part, les autres particules qui composent les noyaux sont des neutrons qui, comme leur nom l'indique, sont électriquement neutres. Leur nombre dans le noyau peut ainsi varier sans que cela change la nature chimique de l'atome.

Dans un noyau de carbone, par exemple, on trouve nécessairement six protons, et typiquement six neutrons - on parle alors d'un isotope du carbone nommé carbone-12 (et noté 12C) parce que son noyau compte un total de 12 particules. Mais il peut aussi arriver que le carbone ait sept neutrons, bien que cela soit rare : le carbone-13 représente seulement 1,1 % de tout le carbone sur la planète.

Radioactivité

Cependant, le nombre de neutrons dans un noyau ne peut pas varier n'importe comment, car seules certaines combinaisons protons-neutrons sont stables. Les autres sont un peu comme des châteaux de cartes : on sait que ces isotopes peuvent se maintenir un certain temps, mais on sait aussi qu'ils finiront immanquablement par se décomposer.

Un de leurs neutrons se changera alors en proton, ou alors ils éjecteront carrément un petit «paquet» de deux neutrons et deux protons, afin d'obtenir une configuration plus stable. Ce phénomène est bien connu : c'est la radioactivité.

Cela dit, quand on observe un seul noyau instable, il n'y a absolument aucune façon de prédire le moment exact où il amorcera sa décomposition, car cet instant est en partie dicté par le hasard. Mais quand on observe un grand groupe d'un isotope radioactif, ce qui est à peu près toujours le cas, alors les lois de la probabilité s'appliquent, et le tout devient extrêmement prévisible.

Chaque isotope instable a en effet une demi-vie, soit une période au cours de laquelle la moitié des atomes se décomposeront. Cette demi-vie peut être extrêmement courte - pour l'oxygène-13, par exemple, elle dure moins de 9 millièmes de seconde -, ou bien extrêmement longue - la demi-vie du thorium-232 s'étend sur 14 milliards d'années, soit plus que l'âge actuel de l'univers! -, ou n'importe où entre les deux.

Carbone-14

Dans le cas du carbone-14, elle est de 5730 ans, ce qui est une bonne période pour la datation d'artefacts historiques.

Mais ce qui permet d'utiliser le 14C comme une horloge, c'est que sa concentration (environ un atome par trillion d'atomes de carbone) est toujours la même chez les êtres vivants. En effet, cet isotope du carbone est produit dans la haute atmosphère où le rayonnement cosmique «force», dans certains atomes d'azote-14 (sept protons et sept neutrons), un neutron à se changer en proton.

Ces noyaux comptent alors six protons (ce qui signifie que l'azote s'est changé en carbone) et huit neutrons.

Ce carbone-14 réagit rapidement avec l'oxygène pour former du gaz carbonique, qui est ensuite utilisé par les plantes lors de la photosynthèse. Ainsi, tant que la plante vit, elle renouvelle constamment son stock de 14C, qui se maintient toujours au même niveau, et il en va de même pour les animaux, puisque ceux-ci se nourrissent tous de plantes, de manière directe (les herbivores) ou indirecte (les carnivores). Mais quand l'organisme meurt, sa teneur en 14C commence à s'amenuiser petit à petit, diminuant, comme on vient de le voir, de 50 % par tranche de 5730 ans.

En mesurant la quantité de carbone-14 qu'il reste dans un objet historique, on peut donc avoir une idée assez précise du moment où l'organisme qui a servi à le fabriquer est mort. Évidemment, cette technique n'est d'aucune utilité pour les artefacts fabriqués en pierre.

Mais comme le saint suaire est fait de lin, la méthode est tout à fait applicable. Or, ce morceau de tissu, dont on dit qu'il aurait recouvert le corps du Christ après sa mort et sur lequel la dépouille divine aurait magiquement laissé son empreinte, a été daté au carbone-14, ce qui permit d'établir que les plantes qui ont servi à tisser le célèbre linceul ont vécu autour de l'an... 1325 de notre ère.

Pas étonnant, dans ces conditions, qu'aucune source historique ne mentionne le «saint suaire» avant le XIVe siècle, en France. Quelqu'un, quelque part en Europe, a dû s'en mettre plein les poches...

Source : Marcel Lacroix, Le nucléaire démystifié, Multi-Concept, 2012.

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