Le chlore 36, noté Cl, est l'isotope du chlore dont le nombre de masse est égal à 36 : son noyau atomique compte et avec un spin 2+ pour une masse atomique de . Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de . C'est un radioisotope cosmogénique ayant une demi-vie de . existant à l'état de traces dans l'environnement, dans un ratio d'environ pour 1 avec les isotopes stables. Cl se désintègre principalement par désintégration β en Ar (98,1 %), mais aussi par désintégration ε en S (1,9 %).
Production naturelle
Cl est produit dans l'atmosphère par spallation de Ar par interaction avec les protons des rayons cosmiques. Dans les premiers mètres de la lithosphère, Cl est principalement produit par capture neutronique de Cl et spallation de K et Ca. En sous-sol plus profond, la capture muonique par Ca devient plus importante. Les taux de production sont d'environ de Cl/an/mole de K et de Cl/an/mole de Ca, par spallation dans la roche, au niveau de la mer.
La demi-vie de cet isotope hydrophile non-réactif le rend utile pour la radiodatation par le Cl pour une gamme allant de .
Production anthropogénique
De plus, de grandes quantités de Cl ont été produites par irradiation de l'eau de mer durant les tirs sous-marins des armes nucléaires, depuis le tir Baker de l'opération Crossroads en juillet 1946 et surtout entre 1952 et 1958. Le temps de séjour de Cl dans l'atmosphère est d'environ une semaine. Ainsi, comme marqueur évènementiel des années 1950 dans les sols et les eaux souterraines, le Cl est également utile pour dater les eaux de moins de 50 ans. Le Cl a été utilisé dans d'autres secteurs des sciences géologiques, comme la datation de la glace et des sédiments.
Fluctuations dans le taux de désintégration
De récents articles (2010) ont identifié des fluctuations dans les taux de détection du Cl et d'autres isotopes. Au moment de l'écriture, il n'a pas été déterminé si celle-ci représentent des anomalies véritables, ou si elles résultent de causes plus communes.
Le , Ephraim Fischbach, professeur de physique à l'université Purdue a émis l'hypothèse que ces fluctuations sont liées à des fluctuations de l'activité solaire. Si le lien de cause à effet pouvait être prouvé, ces fluctuations permettraient de prédire l'imminence des éruptions solaires des heures voire des jours à l'avance..
D'autres résultats plus récents ont confirmé cette piste solaire, mais pas l'aspect prédictif. Ainsi, le Chlore 36 est l'un des marqueurs des événements de Miyake, avec le Carbone 14 et le Béryllium 10. Il est associé par exemple à l'événement de 5410 AEC, d'après un carottage de la calotte glaciaire effectué au Dôme Fuji (dôme F) en Antarctique.
Notes et références
Voir aussi Bibliographie Fiche radionucléide de l'IRSN : Document PDF de 14 pages Rédaction : C. Colle, C. Adam ; Vérification : F. Bréchignac ; Date de rédaction : 08/01/2002.
Articles connexes Isotopes du chlore Datation par le chlore 36
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