Datare prin piesa de fisiune este o metodă de datare radiometrică bazată pe analiza urmelor lăsate într - un mineral de fisiune spontană a uraniului-238 conținute. Această metodă poate fi utilizată pentru a data formarea materialului geologic sau arheologic sau a ultimului episod de temperatură ridicată a unei roci.
Primele urme de fisiune au fost observate în 1959 la microscopul electronic ; în 1962 a fost descoperită o metodă chimică de lărgire a urmelor, care a făcut posibilă observarea lor cu un microscop optic .
Orice material care conține în mod natural uraniu conține la o vârstă dată aceeași proporție de uraniu 235 și uraniu 238 . Uraniul 238 are mai multe moduri de dezintegrare , principalul este decăderea α până la toriu 234, dar o mică parte (5,45 × 10 -5 % din numărul total de dezintegrări) a atomilor de uraniu 238 se dezintegrează prin fisiune spontană . Ceilalți atomi prezenți în natură care pot suferi fisiune spontană sunt în principal uraniul 235 (7 × 10 −9 % din numărul total de dezintegrări) și toriul 232 (1,1 × 10 −9 % din numărul total de dezintegrări.) Dar aceste cazuri sunt marginale și pot fi ignorate, astfel încât considerăm că orice urmă de fisiune se datorează unei fisiuni spontane a uraniului 238. De acolo, putem deduce prin simpla numărare a numărului de urme numărul de fisiuni spontane ale uraniului 238 luate plasat în material, deduceți numărul de 238 atomi de uraniu care s-au dezintegrat prin fisiune spontană sau decădere α și, prin urmare, măsurând cantitatea de uraniu încă prezentă în probă deduceți cantitatea de uraniu prezentă la momentul formării sale. Cunoașterea constantei de degradare a uraniului 238 face posibilă calcularea vârstei probei. În plus, lungimea urmelor de fisiune, de ordinul a zece micrometri , este semnificativ mai mare decât lungimea urmelor cauzate de alte fenomene, cum ar fi retragerea unui nucleu care suferă o dezintegrare care provoacă o urmă de „o lungime de ordinul unei zecimi de micrometru. Prin urmare, este posibil să se distingă relativ ușor urmele fisiunii.
Pentru a putea fi datat material tânăr, acesta trebuie să fie, prin urmare, bogat în uraniu; în timp ce până în prezent roci vechi este necesar să utilizați minerale care conțin puțin din ele.
Metoda urmăririi fisiunii nu este interesată de atomii produși de fisiune, ci doar de defectele fizice cauzate de aceasta. Aceste defecte pot dispărea sub efectul constrângerilor externe, în principal temperatura, dar și într-o măsură mult mai mică sub efectul intemperiilor chimice ale rocilor și sub presiune ridicată. Vârstele măsurate sunt, prin urmare, în general vârstele de răcire ale rocilor sub o anumită temperatură, în funcție de material.