Evaluation de l'incertitude de mesure de la dose annuelle en datation par luminescence (TL, OSL) et par RPE.

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Abstract
Dans le but d'évaluer la représentativité des incertitudes sur la détermination des différents paramètres en datation par thermoluminescence (TL), luminescence stimulée optiquement (OSL) et par résonance paramagnétique électronique (RPE), une opération de comparaison interlaboratoire de mesure de radioactivité naturelle a été engagée sur le site paléolithique de la Grotte XVI, en Dordogne. Elle a porté, d'une part, sur la mesure par dosimétrie TL in situ du débit de dose annuelle y et cosmique et, d'autre part, sur la détermination au laboratoire des concentrations en K, U et Th d'échantillons de calcaire et de sédiments silicates. Dans ce dernier cas, la diversité de composition radiochimique des matériaux analysés a permis de tester les méthodes de mesure mises en oeuvre (spectrométrie y à bas bruit de fond, spectrométrie d'émission atomique de plasma, émission de flamme et comptage a) sur une gamme de teneurs comprises entre 0,1 et 1,6 % pour le potassium, entre 0,2 et 4 ppm pour l'uranium et entre 0,8 et 18 ppm pour le thorium. Les résultats de la dosimétrie TL in situ des différents laboratoires participants sont en excellent recouvrement ; ils montrent qu'une incertitude instrumentale inférieure à ±5% est couramment accessible par cette voie. Les résultats des analyses en laboratoire sont également en bon accord. On a pu montrer ici l'adéquation de la spectrométrie y à bas bruit de fond à la mesure de la radioactivité naturelle dans le cadre de la datation par luminescence et par RPE, en raison de sa grande précision. La détermination de la dose annuelle d'irradiation peut être obtenue avec une incertitude instrumentale inférieure à ±3% en valeur relative.An intercomparison of radioactivity measurements has been carried out at the palaeolithic site of Grotte XVI, (Dordogne, France) in order to examine the representativeness of uncertainties evaluation in annual dose-rate determination for luminescence dating (thermoluminescence : TL, and optically stimulated OSL) and electron spin resonance dating (ESR). Two kinds of measurements have been under : i) on-site measurements of environmental dose-rate (y and cosmic radiations) by CaSO4 TL dosimetry ; ii) laboratory measurements of K, U and Th contents in silicated deposits and in limestone fragments. In this case, the large range within which the radiochemical composition varies (K : 0.1 - 1.8%, U : 0.2 - 4ppm, Th : 0.8 - 18ppm) enabled us to check the results obtained by various methods : low background y spectroscopy, induced coupled plasma atomic emission spectrometry, flame atomic emission spectrometry, (thick source) a counting. TL dosimetry results are in good agreement. This experiment shows that the uncertainty on environmental dose-rate measurements could routinely be under 5% in the 0.4 - 0.7mGy/a (milligray per year) radioactivity range. Laboratory measurements results match well. The intercomparison demonstrates the appropriateness of low background y spectrometry for natural radioactivity determination in the field of luminescence- and ESR-dating. Finally, annual dose-rate determination could usually be obtained within a ±3% instrumental relative error interval.Bechtel F., Guibert Pierre, Schvoerer Max, Vartanian Emmanuel, Fain Jean, Miallier Didier, Montret Michèle, Pilleyre Thierry, Sanzelle Serge, Bahain J.J., Falguères Christophe, Tripier Jacques, Poupeau Gérard, Mercier Norbert, Valladas H. Évaluation de l'incertitude de mesure de la dose annuelle en datation par luminescence (TL, OSL) et par RPE. [ une expérience d'intercomparaison à la Grotte XVI, Cénac et Saint-Julien, Dordogne]. In: Revue d'Archéométrie, n°21, 1997. pp. 21-27

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