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| Glossaire / Lexique Archéologie |
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| La thermoluminescence |
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Définition proposée par le Laboratoire CIRAM
L'usage des définitions se fait dans le respect des droits d'auteur et du support de publication (Archeologia.be)
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Historique
Le phénomène de luminescence stimulé, par
irradiation, par un apport de chaleur ou thermoluminescence (TL),
signalé par Boyle en 1664 [1], n'a pu être
étudié du point de vue de ses propriétés
physiques que dans les années 1930 [2], grâce à la
mise au point des tubes photomultiplicateurs.
C'est dans les années 1950 que furent explorés les
potentialités de la TL afin de dater les matériaux
archéologiques et en particuliers les céramiques [3].
Cependant, l'application de la TL à la datation n'aboutit
véritablement que vers le milieu des années 1960 en
Angleterre [4-5]. En France, les travaux de datation par TL
débutèrent en 1967 et donnèrent lieu à la
publication de premiers résultats en 1974 à
l'Université de Bordeaux [6-7].
Principe de la méthode
La thermoluminescence repose sur l'étude de la
radioactivité naturelle et la capacité des cristaux
contenus dans un objet à accumuler les effets de cette
irradiation. L'énergie ainsi apportée, où dose
d'irradiation, exprimée en grays (Gy), est stockée dans
des "centres pièges". Cette énergie est proportionnelle
à l'intensité de la radioactivité du lieu de
conservation ou d'enfouissement de l'objet et au temps pendant lequel
les cristaux sont soumis à cette irradiation. La TL correspond
à l'émission de lumière (luminescence)
provoquée par un apport d'énergie sous forme thermique
(thermo). L'intensité de cette luminescence est proportionnelle
à l'énergie absorbée par le cristal et
dépend donc de la dose d'irradiation accumulée au cours
du temps.
Les expériences de TL permettent de déterminer la dose
d'irradiation naturelle (QNat) reçue depuis un instant
zéro qui correspond au dernier chauffage du matériau.
Pour une datation, il est nécessaire de déterminer la
dose d'irradiation annuelle (I) reçue par les cristaux. Elle
rend compte de la quantité d'énergie
déposée chaque année dans les cristaux par les
particules α et β et les photons γ. Elle recouvre
l'irradiation qui émane de l'objet lui-même et de son
environnement.
Le rapport de ces deux grandeurs donne l'age entre l'instant zéro et l'étude de l'objet en laboratoire :
Evaluation de l'ancienneté
Nous venons de voir que pour effectuer une
datation, il est nécessaire de mesurer deux valeurs, QNat et I.
L'étude par TL d'objets hors contexte d'enfouissement ne permet
pas de faire une datation a-proprement parlée.
Cependant, la mesure de QNat permet d'évaluer
l'ancienneté et d'apporter une information objective sur
l'authenticité ou non de l'objet étudié, en
considérant une dose d'irradiation annuelle comprise entre 4 et
6 mGy/an. Ce qui correspond à la grande majorité des cas
mesurés.
Bibliographie
[1] R. Boyle, 1664, Experiments and
considerations upon colours with observations on a diamond that shines
in the dark, Henry Herringham, London.
[2] F. Urbach, 1930, Zur luminesczenz der alkalihalogenide: II.
Messungmethoden; erste ergebnisse; zur theorie der thermoluminesczenz,
Sitzungsberichte Akademlie der Wissensxhaften in Wien, abteilung IIa,
139 band, heft 1-10, p. 363-372.
[3] F. Daniels, C.A. Boyd and D.F. Saunders, 1953, Thermoluminescence as a research tool, Science, n°117, p. 343-349.
[4] M.J. Aitken, M.S. Tite and J. Reid, 1964, Thermoluminescence dating of ancient ceramics, Nature, n°202, p. 1032-1033.
[5] M.J. Aitken, D.W. Zimmerman and S.J. Fleming, 1968,
Thermoluminescence dating of ancient pottery, Nature, n°219, p.
442-444.
[6] M. Schvoerer, P. Lamarque et J.F. Rouanet, 1974, Datation absolue
par thermoluminescence d'une série d'échantillons
d'origine archéologique dont deux fragments de grès
brûlés provenant niveaux magdaléniens V et VI,
Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Paris, tome 279, p.
191-194.
[7] M. Schvoerer, P. Lamarque, J.F. Rouanet et F. Wideman, 1975,
Datation absolue par TL, recherche squr la précision de la
méthode, appliocation à une série de tessons de
céramique sigillée d'Arezzo, Comptes Rendus de
l'Académie des Sciences, Paris, tome 281, p. 343-346.
[8] P. Guibert et C. Roque, 2000, La datation par Thermoluminescence, Dossier d’Archéologie, n°253, p. 16-23.
[9] C. Roque, E. Vartanian, P. Guibert, M. Schvoerer, D. Lévine,
W. Alva, H. Jungner, 2002, Recherche chronologique sur la culture
Mochica du Pérou : datation de la tombe du Prêtre de
Sipán par thermoluminescence et radiocarbone, Journal de la
Société des Américanistes, vol. 88, p. 227-243.
[10] C. Roque, P. Guibert, E. Vartanian, F. Bechtel, R. Treuil, P.
Darcque, H. Koukouli-Chryssanthaki et D. Malamidou, 2002, The
Chronology of the Neolithic sequence at Dikili Tash, Macedonia, Greece:
TL-dating of domestic ovens, Archaeometry, vol. 44, part. 4, p. 625-645. |
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