Laboratoire de radiochronologie

Description du laboratoire

La datation au radiocarbone est fondée sur le principe de la dégradation de l'isotope radioactif du carbone, le ¹⁴C. Tout organisme vit en équilibre avec la concentration de ¹⁴C ambiante tout au long de sa vie. À sa mort, l'organisme cesse d'ingérer du carbone et la quantité restante de ¹⁴C dans ses tissus se désintègre à un taux connu.

Au CEN, nous utilisons la datation radiocarbone par AMS (Accelerator Mass Spectrometry).

Le service de datation au Pb-210 et Cs-137 est également offert pour des échantillons de sédiments.

De plus, le CEN offre aussi les analyses CHN (possibilité de faire analyser les pourcentages de carbone (C), hydrogène (H) et azote (N) avec un analyseur élémentaire LECO CHN628).

1- Datation par AMS

La datation AMS est réalisable sur de très petits échantillons (quelques milligrammes). Le CEN dispose du matériel et de l'expertise nécessaires à la préparation des échantillons pour la datation AMS qui inclut deux étapes principales :

La préparation des échantillons par un fractionnement de leurs composantes carbonées, suivie de l'oxydation en CO₂ et de la graphitisation sur une cible. Cette étape relève de la chimie.
Le comptage dans un accélérateur de particules est une étape de physique nucléaire spécialisée.

Après réception et identification des échantillons, on procède à leurs pré-traitements chimiques.

L'étape suivante est la combustion, qui produit le gaz carbonique (CO₂).

Le CO₂ est ensuite purifié dans un système à vide.

Le gaz carbonique ultra-pur résultant est scellé dans un tube de verre à l'aide d'une torche.

C'est ce tube de CO₂ qui sera envoyé à un laboratoire affilié possédant un accélérateur de particules. Ce laboratoire convertira le CO₂ en graphite et ce graphite sera compté dans l'accélérateur.

Pour un coût supplémentaire minime, la mesure du delta ¹³C de vos échantillons par IRMS (Isotope Ratio Mass Spectrometry) peut aussi être faite.

Avec chaque envoi d'échantillons d'âges inconnus au laboratoire affilié, on doit ajouter des échantillons provenant de la transformation d'acide oxalique (matériel de référence international pour tous les laboratoires de datation), des échantillons inertes pour déterminer le bruit de fond (blanks) ainsi que des échantillons d'âge connu (secondary standards) (provenant d'une calibration entre plusieurs laboratoires). Cette façon de procéder assure un suivi continuel de la qualité et de la précision des résultats transmis aux clients.

2- Analyse du Pb-210 et Cs-137

Le laboratoire de radiochronologie du CEN offre aussi le service de datation par le Pb-210. Il est possible de compter les isotopes Pb-210, Cs-137, Am-241, Cd-109, Co-57 de même que Ra-226 (qui est la moyenne du Pb-214 et du Bi-214) dans des sédiments par la méthode HPGe (détecteur au High-Purity Germanium). Nous avons maintenant 2 détecteurs en fonction, ce qui diminue les temps d'attente pour le comptage des échantillons.

3- Analyses CHN

Le CEN a fait l'acquisition d'un analyseur élémentaire LECO CHN628, qui permet d'analyser les pourcentages de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'azote (N) pour des échantillons de sol.

Les échantillons doivent avoir été séchés. Ils doivent être broyés et mélangés le plus uniformément possible avant d'être analysés dans le CHN628. Ces étapes (séchage de l'échantillon, broyage et homogénéisation) peuvent être faites par le client lui-même, ou alors par le laboratoire, ce qui augmentera légèrement le prix par échantillon.

Quantités d'échantillon requises (échantillons secs)

Datation par AMS

Bois et charbon de bois :	20 à 80 mg (quantité optimale) 5 mg (quantité minimale)
Coquilles, carbonates et foraminifères :	50 à 60 mg (optimal) 10 à 30 mg (minimal)
Tourbe, matière organique, plantes, graines :	30 à 100 mg (optimal) 6 à 9 mg (minimal)
Sédiments organiques :	2 à 5 g
Sédiments lacustres :	Veuillez nous contacter pour l'extraction et la datation possible des acides humiques

Une masse plus grande est requise pour les échantillons émiettés, poussiéreux ou avec une quantité de sable ou de sédiments élevée.

P.S. Il peut parfois être possible de dater des échantillons encore plus petits. N'hésitez pas à nous contacter pour en discuter.

Comptage du Pb-210 et Cs-137

Une quantité entre 1 et 5 g est généralement suffisante, tout dépendant du type de sédiment à analyser et de leur activité. Pour une carotte avec une très faible activité, une plus grande quantité de sédiment sera nécessaire pour obtenir des mesures significatives.

Analyses CHN

1 g d'échantillon sec est généralement suffisant.

Soumettre des échantillons

Datation au ¹⁴C

Les échantillons doivent être secs, bien identifiés et placés dans des vials de plastique (ou de verre), ou encore enveloppés dans du papier d'aluminium ou des sacs de plastique (type Ziploc). Éviter d'envelopper les échantillons dans du papier ou tout autre matériel organique.

Veuillez remplir le formulaire pour datation par AMS (PDF) (Word) pour chacun des échantillons soumis. Joindre la (les) fiches du client avec vos échantillons.

Mesure du Pb-210 et Cs-137

Veuillez nous contacter pour qu'on vous fournisse les vials de plastique nécessaires au comptage (l'encapsulage peut aussi être fait par nous au laboratoire). Les échantillons doivent être secs. Compactez le plus possible l'échantillon dans le vial et, si possible, essayez d'avoir un volume (hauteur) assez similaire d'échantillon dans chacun des vials. Chaque échantillon doit être pesé avec une précision de 0,1 mg.

Si vous envoyez les échantillons pour qu'on les encapsule nous-même au laboratoire, assurez-vous qu'ils soient secs et bien identifiés, dans des vials de plastique ou des sacs de type " Ziploc ".

Remplir un formulaire pour datation au Pb-210 (PDF) (Word) pour chacune des carottes (et non chacun des échantillons) soumises pour analyse et le joindre avec les échantillons de votre carotte.

Analyses C-H-N

Les échantillons doivent être bien secs. Ils doivent aussi être broyés finement et rendus le plus homogène possible. Ces étapes (séchage, broyage et homogénéisation) peuvent être faites ici au laboratoire, ce qui augmentera légèrement le coût par échantillon. Les vials de plastique ou de verre sont préférables aux sacs de type Ziploc.

Remplir un formulaire d'analyses C-H-N (PDF) (Word) pour chaque série d'échantillons que vous soumettez et joignez-le avec vos échantillons.

Adresse postale où envoyer les échantillons :

LABORATOIRE DE RADIOCHRONOLOGIE
a/s Guillaume Labrecque
Université Laval
Pavillon Abitibi-Price, local 0248
2405, Rue de la Terrasse
Québec, QC CANADA
G1V 0A6

Pour la déclaration de douanes, vous pouvez indiquer "Échantillons pour analyse scientifique, sans valeur commerciale".

Vous serez contactés par courriel lorsque vos échantillons seront arrivés au laboratoire.

Tarification en vigueur le 1er mai 2013 ($ CAN)

	Membre CEN Étudiant	Membre CEN Chercheur	UL non CEN et CEN Hors-UL	Client externe

AMS¹	300$	300$	325$	400$


Optionnel :
Mesure du delta ¹³C (IRMS)	40$	40$	40$	40$

AMS(+ extraction des acides humiques)²	475$	475$	625$	775$


Pb-210 et Cs-137	25$	25$	50$	70$

C-H-N (échantillons homogènes, prêts à analyser)	15$	15$	15$	25$

C-H-N (échantillons humides, nécessitant séchage et homogénéisation)	20$	20$	20$	35$

¹ incluant pré-traitements, combustion, purification du CO₂, ainsi que transformation en graphite et comptage AMS par labo externe
² incluant extraction des acides humiques de sédiments lacustres ou de sols, combustion, purification du CO₂, ainsi que transformation en graphite et comptage AMS par labo externe

Facturation et paiement

Les clients internes de l'Université Laval doivent remplir la DSI (demande de service interne) et l'envoyer au secrétariat de l'unité où se trouve le budget de la personne (professeur, chercheur) qui acquittera la facture. Le secrétariat devra ensuite envoyer le numéro de bon de commande au laboratoire avant que nous procédions aux analyses.

Les clients de l'extérieur de l'Université Laval recevront une facture à l'adresse fournie sur la fiche du client, après qu'ils auront reçu les résultats de leurs analyses.

Responsable : Guillaume Labrecque

Local 0248
Pavillon Abitibi-Price
Université Laval
2405 rue de la Terrasse
Québec, Canada
G1V 0A6

Téléphone : (418) 656-2131 poste 4486