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La Terre : une machine thermique - flux thermique - radioactivité - les points chauds - les cellules de convection sommaire sommaire sommaire Période de quelques radionucléides RADIONUCLEIDES 128 24 11Na 131 32 60 53I Iode 128 Sodium 24 PÉRIODE RADIONUCLEIDES 25 minutes 15 heures 226 88R a 239 P 94 u 53I Iode 131 8 jours 235 92U 15P Phosphore 32 14,3 jours 238 92U 232 27Co Cobalt 60 5,3 ans 90T h Radium 226 Plutonium 239 Uranium 235 Uranium 238 Thorium 232 PÉRIODE 1 620 ans 24 100 ans 710.106 ans 4,5.109 ans 14.109 ans sommaire Radioactivité et particules émises sommaire Le rayonnement a (alpha) consiste en l'émission d'une particule composée de deux protons et de deux neutrons, c'est-à-dire d'un noyau d'hélium. Seuls les noyaux de numéro atomique élevé (supérieur à 82) peuvent présenter ce type de radioactivité. Le rayonnement a est facilement arrêté, par exemple par une simple feuille de papier. exemple : désintégration de l'uranium 238 en thorium 234 23892U ---> 23490Th + 42 a Le rayonnement b (bêta) consiste en l'émission d'un électron. L'émission d'une particule chargée négativement correspond en réalité à la transformation, à l'intérieur du noyau, d'un neutron en proton ; cette émission est caractéristique des noyaux contenant un excès de neutrons. Il est plus pénétrant que le rayonnement a, mais pour l'arrêter, il suffit d'une feuille de plastique ou de métal léger tel que l'aluminium. exemple : transformation du thorium en proactinium 23490 Th ---> 23491 Pa + 0-1 b Le rayonnement gamma, comme la lumière et les rayons X, est de nature électromagnétique et ne correspond pas à l'émission de particules chargées. L'énergie électromagnétique est émise sous la forme de fragments élémentaires d'énergie appelés "photons". C'est une émission par laquelle le noyau se libère d'un trop plein d'énergie dû à ce que les protons et les neutrons n'ont pas trouvé leur équilibre. L'émission de rayonnements g accompagne très souvent les émissions de particules a et surtout b. Les rayons g n'ont ni charge, ni masse ; ils sont très pénétrants, arrêtés seulement par des écrans en plomb ou en béton, ou par une épaisseur d'eau. Les neutrons sont des particules non chargées qui pénètrent profondément dans la matière et cèdent leur énergie à des atomes qui libèrent alors des particules chargées très ionisantes. sommaire Les préfixes du système international simplifient la manipulation des mesures qui ont des rapports élevés d'unité (par exemple, de 0,1 cm à 1000 m). Ces préfixes renvoient à des multiples de 10 ou de 1000. 10N Préfixe Symbole Nombre 1024 yotta Y Quadrillion 1021 zetta Z Trilliard 1018 exa E Trillion 1015 péta P Billiard 1012 téra T Billion 10 9 giga G Milliard 106 méga M Million 103 kilo k Mille 10 2 hecto h Cent 101 déca da Dix 100 unité – Un, une 10-1 déci d Dixième 10-2 centi c Centième -3 milli m Millième 10-6 micro μ Millionième 10-9 nano n Milliardième -12 pico p Billionième femto f Billiardième atto a Trillionième 10-21 zepto z Trilliardième 10-24 yocto y Quadrillionième 10 10 10-15 10 -18 Terre et T° Dissipation de la chaleur • Transfert de chaleur par rayonnement : transport de la chaleur par ondes électromagnétiques comme par ex. les IR. • Transfert de chaleur par conduction : transmission de la chaleur de proche en proche par agitation des atomes qui heurtent les voisins et donc les « échauffent ». Les roches sont mauvaises conductrices de chaleur • Transfert de chaleur par convection : transport de chaleur avec transport de matière, cela suppose des matériaux « fluide » ce qui est le cas du noyau. convection Convection : vidéo Points chauds & Libération d’énergie sommaire Volcanisme intraplaque Un point chaud est une zone d'activité volcanique continue. On en retrouve sous toutes les plaques, qu'elles soient contientales ou océaniques. Leur distribution est irrégulière. Les points chauds proviennent de zones d'anomalie thermique à la limite manteau noyau. Le manteau fond, forme un panache de magma et remonte jusqu'à percer la lithosphère sous forme de volcans. Les épanchements de lave, surtout basaltique, sont importants et peuvent perdurer des millions d'années. Plusieurs points chauds sont situés le long des dorsales (limite de divergence des plaques), alors le panache de magma vient se confondre avec le volcanisme propre de celle-ci et en augmente le volume. On croit que c'est le cas de tous les édifices émergés de la dorsale (Islande, Açores, Ascension, etc.). Les autres points chauds sont localisés à l'intérieur des plaques lithosphériques. Ces points chauds intraplaques produisent des alignements volcaniques sur la plaques en mouvement au-dessus d'eux, ce qui indiquent le sens de sont déplacement. sommaire Point chaud : principe sommaire 1-Hawaï 8-San Felix 15-Açores 22-Bellemy 29-Réunion 36Melbourne 2-Îles Marquises 9-Juan Fernandez 16-Îles Canaries 23-Bouvet 30-Comores 37-Caroline 3-Îles de la Société 10Galapagos 17-Cap Vert 24-Trinidade 31-Zambria 38-Lord Howe 4-Guyot Macdonald 11-Guyot Bowie 18-Ascension 25-Marion 32-Mt. Cameroun 39Tasmanie 5-Tuamotou 12Yellowstone 19-Fernando de Nor. 26-Crozet 33-Afar 6-Pitcairn 13-Long Valley 20-SainteHélène 27-Kerguelen 34-Tibesti 7-Île de Paques 14-Islande 21-Tristant da Cunha 28Amsterdam 35-Mont Tahat sommaire Les trapps dans le monde sommaire sommaire le géoïde est la surface équipotentielle du champ de pesanteur terrestre, choisie pour être voisine du niveau des mers. sommaire La tomographie sismique permet d'établir des "coupes" du globe terrestre grâce à une analyse des vitesses de propagation des ondes sismiques. Les vitesses enregistrées dépendent, notamment, des caractéristiques physiques du milieu traversé (température, pression). sommaire sommaire sommaire sommaire sommaire sommaire Cellules 3D sommaire Conclusion : Les cellules de convection dans le manteau sommaire sommaire Un schéma résumé sommaire Un schéma résumé 1 : dorsale 2 : faille transformante 3 :zone de subduction (= fosse océanique = 3’) 4 : cellule de convection 5 : magma basaltique => basalte de la dorsale 6 : manteau 7 : continent 8 : plancher océanique A : vocalisme andésitique 9 : partie sup du manteau sup (8 + 9 = lithosphère) MA : magmatisme andésitique H : point chaud sommaire FIN (toute provisoire) DE LA GEOLOGIE… … a l’année prochaine !!! sommaire
