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Béryllium 10

Le béryllium 10, noté ¹⁰Be, est l'isotope du béryllium dont le nombre de masse est égal à 10 : son noyau atomique compte 4 protons et 6 neutrons, pour une masse atomique de 10,0135338 uma. Il est présent à l'état de traces dans le milieu naturel, où il est produit par spallation des éléments légers de l'atmosphère sous l'effet des rayons cosmiques, par exemple :

$Rayon\ cosmique\ +\ {}^{1}{}^{4}_{7}\mathrm{N\to{}^{1}{}^{0}_{4}Be\ +\ {}^{4}_{2}He\ +\ e^{+}\ +\ \nu_{e}}\ +\ produits\ de\ spallation\ du\ rayon\ cosmique\ incident$ .

Le béryllium 10 connaît une désintégration β en bore 10 avec une période radioactive de 1,51×10⁶ années et une énergie de désintégration de 556,2 keV^[1] :

${}^{1}{}^{0}_{4}\mathrm{Be}\to{}^{1}{}^{0}_{5}\mathrm{B}+\mathrm{e}^{-}+\bar{\nu_{\mathrm{e}}}$

Évolution de l'activité solaire vue à travers le nombre de taches solaires et la concentration du béryllium 10.

Le béryllium 10 s'accumule rapidement au sol principalement à travers les précipitations, phénomène accéléré avec les pluies acides car le béryllium devient soluble dans l'eau à pH < 5,5 et le pH des pluies peut même descendre en dessous de 5,0 dans les grandes régions industrielles.

En raison de sa période radioactive relativement longue, le béryllium 10 peut être utilisé pour tracer l'érosion des sols, leur formation à partir du régolithe, le développement des sols latéritiques et la datation des carottes de glace. Il peut également permettre de caractériser les explosions nucléaires à partir du ¹⁰Be formé par l'interaction des neutrons rapides avec le carbone 13 du dioxyde de carbone atmosphérique.

Le taux de production du béryllium 10 cosmogénique dépend de l'activité solaire : lorsque celle-ci est intense, le vent solaire atténue sensiblement la quantité de rayons cosmiques qui frappent la Terre, ce qui limite la quantité de ¹⁰Be produite dans l'atmosphère ; lorsque l'activité solaire est faible, en revanche, il se forme davantage de ¹⁰Be. Il est donc possible de cette façon de suivre l'historique des cycles solaires à partir du taux de ¹⁰Be relevé dans les carottes de glace de l'Antarctique^[2].

Références

↑ (en) The Lund/LBNL Nuclear Data Search, « WWW Table of Radioactive Isotopes ». Consulté le 2009-04-02
↑ (en) The Living Planet : « Beryllium 10 as climate proxy »

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