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Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie
UMR 7590 - UPMC/CNRS/IRD/MNHN

La chasse au curium-247 et ses implications pour l'environnement du processus R de la nucléosynthèse stellaire - François Tissot

François tissot - Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology (MIT)

Mercredi 28 septembre 2016 à 14 h 30

IMPMC, Salle des élèves, 2ème étage, 61 rue Buffon, Paris 5e

 

Résumé

Les éléments au-delà du pic du fer (A≈70) sont produits par trois processus principaux de nucléosynthèse qui ont lieu dans différents types d’étoiles : le processus s (capture lente de neutron), le processus r (capture rapide de neutrons) et le processus p (photodésintégration). Contrairement aux processus s et p, le site et le nombre de types de processus r font toujours débat. Les modèles les plus récents font appel à trois types de processus r pour expliquer les abondances des éléments lourds en fonction de leur masse atomique : un premier type de processus r serait responsable de la production des nucléides r les plus légers (A<140), un second des nucléides de masses plus élevées (A>140) et un troisième des actinides (e.g., 244Pu). Ces interprétations se basent sur les abondances météoritiques de trois nucléides à courte demi-vie (129I, 182Hf, 244Pu) combinées à des modèles d’évolution chimique de la galaxie. Pris pour argent comptant, il y a donc autant de types de processus r que de nucléides à courte demi-vie étudiés. Clairement, pour atteindre une meilleure compréhension de la nature du processus r de la nucléosynthèse, la caractérisation de l’abondance d’un quatrième nucléide à courte demi-vie est nécessaire.

Le curium-247, qui décroit en uranium-235 avec une demi-vie de 15,6 Ma, est le nucléide idéal à caractériser. Le seul problème est que, malgré de nombreuses études étalées sur plus de 40 ans, il échappe toujours à la détection. Cela est en partie dû au fait que l’abondance initiale du 247Cm dans le système solaire est très probablement faible et les excès relatifs de 235U résultant de sa décroissance seront donc minimes (au plus de l’ordre du millième) et difficiles à détecter. Le deuxième facteur compliquant la recherche du 247Cm est la possibilité de fractionnement cinétique des isotopes de l’uranium lors de la condensation, qui peut conduire à de faibles excès en 235U dans les premières phases condensant dans la nébuleuse solaire. Déterminer quel processus est à l’origine de faible excès en 235U dans les phases les plus anciennes du système solaire est, la plupart du temps, impossible.

Lors de ce séminaire, je présenterai comment nous nous sommes mis en chasse du 247Cm, comment nous l’avons trouvé, et quelles sont les implications pour le site et le nombre de processus r de la nucléosynthèse.

 

Emmanuel Jacquet (emjacquet @ mnhn.fr)

12/09/16

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