Spallation des rayons cosmiques
Cet article est une ébauche concernant l’astrophysique.
La spallation des rayons cosmiques est un mécanisme de nucléosynthèse où la grande énergie cinétique des rayons cosmiques (essentiellement des protons) brise des nucléides croisant leur trajectoire et en forme de nouveaux (généralement de masse atomique plus petite).
La présence des éléments légers tels que le lithium (dont un petit pourcentage s'est formé au cours de la nucléosynthèse primordiale), le béryllium et le bore fut longtemps une énigme pour les astrophysiciens étant donné que la nucléosynthèse primordiale et les réactions nucléaires du cœur des étoiles sont plus propices à les détruire qu'à les synthétiser.
L'énigme se résolut grâce à la compréhension de la spallation dans le milieu interstellaire, où des rayons cosmiques de haute énergie, percutant et brisant les noyaux d'atomes de carbone, d'azote et d'oxygène en nucléides plus légers, donnent ainsi naissance aux éléments Li, Be et B.
Exemple : formation du béryllium 10 (10Be) :
- .
La spallation des rayons cosmiques est également responsable de la formation :
- dans l'atmosphère terrestre, de quelques isotopes tels que le béryllium 10.
- à la surface de la Terre, de quelques isotopes, notamment l'aluminium 26 et le carbone 14[1].
Ce phénomène est exploité en géologie et en physique depuis la fin du XXe siècle pour, à partir des variations de rapport isotopique mesurées en béryllium 10 ou carbone 14, identifier, dater ou apparier différentes couches stratigraphiques terrestre ou glaciaire (par exemple à Sermilik (Sud-Est du Groenland)), ou encore décrypter les variations d'intensité de l'activité solaire ou du champ magnétique terrestre dans le temps[2].
Notes et références
modifier- ↑ « Le carbone-14 », sur laradioactivite.com.
- ↑ « Un événement de l'histoire du champ magnétique terrestre révélé par l'action du rayonnement cosmique », sur insu.cnrs.fr, (consulté le ).
