Purification des gaz rares sous ultravide - Méthodes de purification

Notre planète, pendant son accrétion il y a 4,56 milliards d'années, a piégé les gaz rares de la nébuleuse solaire. Ceux-ci, de composition primitive (peu ou mal connue, ³ He/ ⁴ He > ≈ 10 ^–4 , ⁴⁰ Ar/ ³⁶ Ar ≈ 10 ^–4 ) se sont ensuite différenciés à la fois au niveau élémentaire et isotopique suite à la formation de la croûte, au dégazage du manteau et à sa différenciation. Les gaz rares sont actuellement présents dans les trois grands réservoirs terrestres, à savoir l'atmosphère, la croûte et le manteau et leurs compositions ne cessent d'évoluer suite :

• aux interactions entre ces réservoirs (zones de subduction, volcanisme, etc.) ;

• aux pertes par échappement dans l'espace ;

• à des réactions nucléaires.

Ces compositions ont une composante :

• radiogénique, générée par des réactions de fission et de décroissance certains isotopes ( ⁴ He, ⁴⁰ Ar, ¹²⁹ Xe, ¹³⁶ Xe) à partir de radionucléides ( ^235-238 U, ²³² Th, ⁴⁰ K, ¹²⁹ I , ²⁴⁴ Pu, etc.) ;

• nucléogénique, produite suite à des réactions entre le noyau de certains éléments ( ⁶ Li, ^17-18 O, ^24-25 Mg, ^35-37 Cl, etc.) et des neutrons ou des particules α ( ⁴ He) des isotopes des gaz rares ( ³ He, ^20-21-22 Ne, ³⁶ Ar, ³⁸ Ar, etc.) ;

• cosmogénique, résultat de l'interaction entre des éléments cibles (O, Mg, Si, Al, Fe, Ca, Rb, Sr, Te, Ba, La, etc.) avec le rayonnement cosmique (réaction de spallation) et la capture de muons pour produire un grand nombre d'isotopes de gaz rares ( ³ ...