Un nouvel accélérateur pour la datation du carbone 14

- communiqué de presse

Artemis, le nouvel appareil de spectrométrie de masse par accélérateur (SMA), doit permettre d'analyser plus de 4 500 échantillons par an pour en mesurer la concentration du carbone 14. © CEA. CNRS. IRD. IRSN. Ministère de la Culture et de la Communication. Un nouvel appareil de spectrométrie de masse par accélérateur (SMA) a été inauguré le 8 avril 2004 au centre CEA de Saclay par le CNRS, le CEA, le ministère de la Culture et de la Communication, l'IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire) et l'IRD (Institut de Recherche pour le Développement).

L'appareil, nommé Artemis (Accélérateur pour la recherche en sciences de la Terre, environnement, muséologie installé à Saclay), doit permettre d'analyser plus de 4 500 échantillons par an pour mesurer la concentration du carbone 14. Il trouve des applications dans des domaines aussi divers que l'environnement, le climat, l'archéologie et la muséographie. Son fonctionnement sera assuré par le Laboratoire de mesure du carbone 14 (LMC14(1)).

Depuis sa découverte par Libby en 1949, la mesure du carbone 14 (¹⁴C) a considérablement progressé notamment grâce à la SMA qui permet de compter les atomes de ¹⁴C plutôt que de mesurer la radioactivité de l'échantillon. Cela a permis d'analyser des échantillons beaucoup plus petits (moins du milligramme de carbone au lieu de plusieurs grammes) nettement plus rapidement (en moins d'une heure au lieu de plusieurs jours à plusieurs semaines).

Le spectromètre de masse par accélérateur installé à Gif-sur-Yvette (Essonne) au début des années 80 était consacré à la mesure du ¹⁴C pour environ la moitié de son temps et à celle d'autres radioisotopes (¹⁰Be, ²⁶Al et ¹²⁹I) pour l'autre moitié. Ce type de machine a beaucoup évolué depuis et celle de Gif est désormais assez largement dépassée pour les mesures de ¹⁴C par les machines actuellement sur le marché. Elle répondait en effet de moins en moins à l'évolution des besoins en datation ¹⁴C de la communauté nationale et au maintien de sa compétitivité dans le contexte européen et international, tant d'un point de vue quantitatif (débit maximum de 900 analyses/an) que qualitatif (précision des mesures et taille des échantillons).

La demande des laboratoires opérant dans le domaine de l'environnement et du climat ainsi que celle de la communauté archéologique et muséographique a été estimée à environ 4500 mesures par an. Ce constat a abouti à la création, par le CNRS, le CEA, l'IRSN, l'IRD et le ministère de la Culture et de la communication, d'un laboratoire de mesure du carbone 14 centré autour de l'acquisition d'une machine de nouvelle génération fabriquée par National Electrostatics Corporation (Wisconsin, USA). Le montant global du projet s'élève à 4 500 k¤. Une subvention Sesame(2) de la région Ile de France est venue compléter l'ensemble du financement des tutelles scientifiques. Cet appareil, nommé Artemis, fonctionnera en automatique 24h / 24h et permettra un débit d'analyses d'au moins 4 500 par an.