Halo pléochroïque
Un halo pléochroïque, (radiohalo en anglais), est une zone microscopique sphérique de décoloration par (pléochroïsme) dans des minéraux comme la biotite qu'on trouve dans les granites et autres roches magmatiques. Le halo est une zone de dégradation radioactive causée par une inclusion de petits cristaux radioactifs dans la structure du cristal. Ces inclusions se retrouvent typiquement dans le zircon, l'apatite, ou la titanite, matériaux qui peuvent insérer de l'uranium ou du thorium au sein même de leurs structures cristallines[1]. Une explication est que la décoloration est causée par des particules alphas émises par le noyau atomique ; le rayon des sphères concentriques est proportionnel à l'énergie des particules[2].
Production modifier
L'uranium 238 se désintègre suivant une chaîne de désintégration en passant par les éléments atomiques thorium, radium, radon, polonium, et plomb. Ce sont des isotopes émetteurs alpha. (Du fait de leur distribution d'énergie continue et plus large, les particules β ne peuvent pas former des anneaux distincts.)
| Isotope | Demi-vie | Energie (MeV) |
|---|---|---|
| 238U | 4,47 × 109 ans | 4,196 |
| 234U | 2,455 × 105 ans | 4,776 |
| 230Th | 75 400 ans | 4,6876 |
| 226Ra | 1 599 ans | 4,784 |
| 222Rn | 3,823 jours | 5,4897 |
| 218Po | 3,04 minutes | 5,181 |
| 214Po | 163,7 microsecondes | 7,686 |
| 210Po | 138,4 jours | 5,304 |
| 206Pb | stable | 0 |
Les caractéristiques finales d'un halo pléochroïque dépendent de l'isotope d'origine. La taille de chaque anneau dépend de l'énergie de désintégration alpha. Un halo pléochroïque formé par 238U a théoriquement huit anneaux concentriques, dont cinq peuvent effectivement être distingués au microscope usuel, alors qu'un halo de polonium a seulement 1, 2 ou 3 anneaux suivant l'isotope d'origine[3]. Dans les halos de 238U, 234U et 226Ra coïncident avec celui de 230Th pour former un seul anneau ; les anneaux de 222Rn et 210Po se confondent également. Ces anneaux ne peuvent pas être différenciés au microscope pétrographique (polarisant)[4].
Notes et références modifier
- Gunter Faure, Principles of Isotope Geology, Wiley, , 354–355 p.
- G.H. Henderson et S. Bateson, « A Quantitative Study of Pleochroic Haloes, I », Proceedings of the Royal Society of London A, vol. 145, no 855, , p. 563–581 (DOI 10.1098/rspa.1934.0120
, JSTOR 2935523, Bibcode 1934RSPSA.145..563H)
- B.Weber, « Halos und weitere radioaktive Erscheinungen im Wölsendorfer Fluorit (in German) », Der Aufschluss, vol. 61, , p. 107–118 (lire en ligne)
- Dipak C. Pal, « Concentric rings of radioactive halo in chlorite, Turamdih uranium deposit, Singhbhum Shear Zone, Eastern India: a possible result of 238U chain decay », Current Science, vol. 87, no 5, , p. 662–667
Voir aussi modifier
Bibliographie modifier
- L.G. Collins, Hunt, C. W. et Skobelin, E. A., Expanding Geospheres, Energy And Mass Transfers From Earth's Interior, Calgary, Polar Publishing Company, , 128–140 p. (lire en ligne), « Polonium Halos and Myrmekite in Pegmatite and Granite »
- S.A. Durrani, J.H. Fremlin et S. A. Durrani, « Polonium Haloes in Mica », Nature, vol. 278, no 5702, , p. 333–335 (DOI 10.1038/278333a0, Bibcode 1979Natur.278..333H, S2CID 4260888)
- G.H. Henderson et S. Bateson, « A Quantitative Study of Pleochroic Haloes, I », Proceedings of the Royal Society of London A, vol. 145, no 855, , p. 563–581 (DOI 10.1098/rspa.1934.0120 , JSTOR 2935523, Bibcode 1934RSPSA.145..563H)
- G. H. Henderson, « A quantitative study of pleochroic haloes. V. The genesis of haloes », Proceedings of the Royal Society of London A, vol. 173, no 953, , p. 250–264 (DOI 10.1098/rspa.1939.0143 , Bibcode 1939RSPSA.173..250H)
- David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, London, CRC Press, , 82nd éd. (ISBN 0-8493-0482-2)
- C. Moazed, R. M. Spector et R. F. Ward, « Polonium Radiohalos: An Alternate Interpretation », Science, vol. 180, no 4092, , p. 1272–1274 (PMID 17759119, DOI 10.1126/science.180.4092.1272, Bibcode 1973Sci...180.1272M, S2CID 32535868)
- A. L. Odom et W. J. Rink, « Giant Radiation-Induced Color Halos in Quartz: Solution to a Riddle », Science, vol. 246, no 4926, , p. 107–109 (PMID 17837769, DOI 10.1126/science.246.4926.107, Bibcode 1989Sci...246..107L, S2CID 1639793)
- C Schnier, « Indications for the existence of superheavy elements in radioactive halos », Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, vol. 253, no 2, , p. 209–216 (DOI 10.1023/A:1019633305770, S2CID 120109166)
- Derek York, « Polonium halos and geochronology », Eos, Transactions American Geophysical Union, vol. 60, no 33, , p. 617 (DOI 10.1029/EO060i033p00617, Bibcode 1979EOSTr..60..617Y)
Articles connexes modifier
Liens externes modifier
- Geology of Gentry's "Tiny Mystery", J. Richard Wakefield, Journal of Geological Education, May 1988.
- Polonium Halo FAQs, TalkOrigins Archive
