Fractionnement isotopique de l`hydrogène induit par l`irradiation

DOCTORAT DE L’UNIVERSITE LILLE1
Ecole doctorale : SMRE
Laboratoire : UMET
Discipline : Cosmochimie
NOM/PRENOM DU CANDIDAT : Laurent Boris
N° d’ordre : 41606
JURY :
Directeurs de Thèse : Hugues Leroux, Mathieu Roskosz.
Rapporteurs : Jérôme Aléon, Éric Quirico.
Membres : Emmanuel Dartois, Jean Duprat, Laurent Rémusat.
TITRE DE LA THÈSE :
Fractionnement isotopique de l’hydrogène induit par l’irradiation ionisante
d’analogues de poussières protoplanétaires.
RESUMÉ :
Il y a quelques quatre milliards et demi d’années, l’effondrement d’une région dense d’un
nuage moléculaire a donné naissance à une étoile (notre Soleil) entourée d'un disque
composé de poussières et de gaz. L’étude des premiers solides du disque et de leurs
rapports D/H a révélé un enrichissement important en deutérium comparé au réservoir
principal, l’étoile en formation. L’irradiation ionisante par l’étoile pourrait avoir joué un
rôle important dans l’évolution de cette matière finement divisée. Au cours de cette thèse,
une étude expérimentale des effets des irradiations ionisantes sur le fractionnement
isotopique de l’hydrogène a été menée sur des d’analogues de poussières du disque.
L’irradiation d’analogues de matière organique insoluble (MOI) a montré un
enrichissement significatif en deutérium en fonction de l’énergie déposée. L’ensemble des
modifications structurales, chimiques et isotopiques sont corrélées et suivent une même loi
cinétique du premier ordre. La présence de plateaux isotopiques pour les doses maximales
et les facteurs de fractionnement intramoléculaires associés suggèrent que l’irradiation
ionisante pourrait être à l’origine de la signature isotopique de la MOI de la chondrite
primitive Orgueil, à partir d’un précurseur possédant une signature terrestre.
L’irradiation d’analogues de silicates hydratés a montré un enrichissement en deutérium
dépendant de la dose mais cependant moins élevé que pour la MOI. Ces résultats vont dans
le sens d’une évolution découplée entre une matière organique très riche en deutérium et
les silicates hydratés très proches de la signature terrestre, observation reportée pour
l’ensemble des chondrites carbonées.
Soutenance le 4 décembre 2014 à 14 Heures
Lieu : Amphi Petit (Bâtiment C7-ENSCL)