Représentation Big Bang et Univers

[Deedee81]

Combien de temps a t-il fallu pour arriver aux 118 éléments? Avons nous une échelle plus précise de l'évolution des éléments dans le temps?

Tout dépend de ce qu'on entend par précis

Les éléments légers (hydrogène, deutérium, hélium, lithium et quelques autres) ont été formés pendant les trois premières minutes de l'univers (c'est la raison du titre du livre dont je parlais).

Les éléments lourds se sont formés dans les premières étoiles. Grosso modo quand l'univers avec quelques centaines de millions d'années (entre 200 à 600 environ, selon les modèles, ça demandera confirmation par l'observation, on y est presque : on a observé une galaxie quand l'univers n'avait que 700 millions d'années). Et les premières étoiles étaient toutes très grosses et ont toutes explosés très vites (en quelques millions d'années.).

Tous les éléments étaient alors synthétisés. Dès la première supernovae, boum, c'était fait. Les plus instables se sont désintégrés depuis. Mais il y a des éléments radioactifs qui ont une demi-vie de plusieurs centaines de milliards d'année (de tête je ne sais plus lesquels) et même l'uranium produit à l'époque il doit en rester des quantités notables (demi-vie de l'ordre de 4 milliards d'années).

Mais les étoiles ont bien entendu continué à synthétiser ces éléments depuis.

A noter que le carbone 14 a encore une autre origine. Sa durée de vue est trop courte. Il y en a synthétisé dans les étoiles. Mais avant de se retrouver ailleurs il s'est désintégré. Mais il est produit dans la haute atmosphère par les rayons cosmiques :
rayons cosmiques + molécules d'air -> production de neutrons
azote de l'air + neutron -> carbone 14

Ce carbone est ensuite avalé par les êtres vivants. Comme il est produit en permanence, la quantité de carbone 14 reste à peu près constante.

Mais une fois que la créature (animal et même l'homme, et plante) meurt, elle cesse de consommer du carbone et la quantité de C14 dans son corps diminue (désintégration). On peut alors dater les restes en mesurant la quantité de C14 (méthode valable de quelque siècles à jusqu'à environ 40000 ans).

Il existe encore quelques mécanismes plus ou moins important comme la spallation qui est la "cassure" de noyaux dans l'espace dû aux collisions avec les rayons cosmiques. Cela explique la présence non négligeable de certains éléments qui auraient dû être extrêmement rares s'ils n'avaient été produits que par réaction nucléaire. Ou du moins ils auraient été moins abondants (comme le Bore, le lithium, le berylium).

Une fois tous ces éléments formés et lorsque ils se retrouvent dans une planète, ils vont aussi se concentrer selon divers processus chimiques, par décantation, par réactions hydrothermales, etc... etc... L'or est rare mais on le trouve sous forme de filons

L'histoire de l'origine des éléments est riche et intéressante.
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Tout dépend de ce qu'on entend par précis

Les éléments légers (hydrogène, deutérium, hélium, lithium et quelques autres) ont été formés pendant les trois premières minutes de l'univers (c'est la raison du titre du livre dont je parlais).

Les éléments lourds se sont formés dans les premières étoiles. Grosso modo quand l'univers avec quelques centaines de millions d'années (entre 200 à 600 environ, selon les modèles, ça demandera confirmation par l'observation, on y est presque : on a observé une galaxie quand l'univers n'avait que 700 millions d'années). Et les premières étoiles étaient toutes très grosses et ont toutes explosés très vites (en quelques millions d'années.).

Tous les éléments étaient alors synthétisés. Dès la première supernovae, boum, c'était fait. Les plus instables se sont désintégrés depuis. Mais il y a des éléments radioactifs qui ont une demi-vie de plusieurs centaines de milliards d'année (de tête je ne sais plus lesquels) et même l'uranium produit à l'époque il doit en rester des quantités notables (demi-vie de l'ordre de 4 milliards d'années).

Mais les étoiles ont bien entendu continué à synthétiser ces éléments depuis.

A noter que le carbone 14 a encore une autre origine. Sa durée de vue est trop courte. Il y en a synthétisé dans les étoiles. Mais avant de se retrouver ailleurs il s'est désintégré. Mais il est produit dans la haute atmosphère par les rayons cosmiques :
rayons cosmiques + molécules d'air -> production de neutrons
azote de l'air + neutron -> carbone 14

Ce carbone est ensuite avalé par les êtres vivants. Comme il est produit en permanence, la quantité de carbone 14 reste à peu près constante.

Mais une fois que la créature (animal et même l'homme, et plante) meurt, elle cesse de consommer du carbone et la quantité de C14 dans son corps diminue (désintégration). On peut alors dater les restes en mesurant la quantité de C14 (méthode valable de quelque siècles à jusqu'à environ 40000 ans).

Il existe encore quelques mécanismes plus ou moins important comme la spallation qui est la "cassure" de noyaux dans l'espace dû aux collisions avec les rayons cosmiques. Cela explique la présence non négligeable de certains éléments qui auraient dû être extrêmement rares s'ils n'avaient été produits que par réaction nucléaire. Ou du moins ils auraient été moins abondants (comme le Bore, le lithium, le berylium).

Une fois tous ces éléments formés et lorsque ils se retrouvent dans une planète, ils vont aussi se concentrer selon divers processus chimiques, par décantation, par réactions hydrothermales, etc... etc... L'or est rare mais on le trouve sous forme de filons

L'histoire de l'origine des éléments est riche et intéressante.

Super, ça répond parfaitement aux questions que je me posais Deedee81 Totalement d'accord avec ta conclusion, c'est extrêmement intéressant. Passionnant!