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    Analyse par faisceau de muons de la matière organique dans des échantillons provenant de l'espace

    Concept de rayons X caractéristique muonique. Crédit :Université d'Osaka

    Le muon a une transmissivité beaucoup plus élevée que les électrons et les rayons X. Cette caractéristique du muon nous a permis de voir à travers les volcans, pyramides, et les réacteurs nucléaires avec des muons naturels induits par les rayons cosmiques. Le faisceau de muons artificiel dans les installations d'accélération a également un énorme potentiel pour la science des matériaux. Il a déjà été démontré que le faisceau de muons peut regarder à l'intérieur d'échantillons extraterrestres.

    Récemment, L'Université d'Osaka a mis en place une source de faisceau de muons à courant continu intense de premier plan (MuSIC; MUon Science Innovative Channel), et a réussi à obtenir des abondances en vrac d'éléments majeurs dans une puce centimétrique d'une chondrite carbonée, un spécimen de météorite appelé Jbilet Winselwan. Leur étude a été rapportée en Rapports scientifiques .

    La classification non destructive des échantillons extraterrestres et la détermination de leur teneur en carbone est une nouveauté, approche puissante pour la caractérisation primaire des échantillons renvoyés par les engins spatiaux. En particulier, cette technique sera bien utile pour caractériser des échantillons millimétriques à centimétriques qui seront renvoyés d'astéroïdes carbonés par Hayabusa2 (2014-2020) et OSIRIS-REx (2016-2023) dans les années 2020, parce que les échantillons devraient contenir des substances organiques extraterrestres.

    L'auteur principal, le professeur Kentaro Terada, déclare :"Nous sommes particulièrement intéressés par le contenu organique de ces échantillons d'astéroïdes. Il est important de mesurer le signal de rayons X du carbone muonique à l'intérieur des chondrites carbonées représentatives sans aucune destruction."

    Une vue complète du MuSIC ( Mu au S sciences je innovant C hannel) ligne de faisceau au RCNP (Centre de Recherche en Physique Nucléaire), Université d'Osaka Crédit :Université d'Osaka

    Cette technique d'analyse élémentaire non destructive sera une grande percée innovante non seulement dans les sciences de la Terre et des planètes mais aussi dans divers domaines de recherche, comme l'archéologie, Science matérielle, et sciences sociales.

    Co-auteur Dr Akira Sato, qui est responsable de la ligne de faisceau de muons, dit, "Grâce à ces essais, nous avons beaucoup appris sur l'analyse basée sur les muons et identifié les domaines qui nécessitent encore des améliorations. Notre analyse élémentaire non destructive peut être appliquée aux artefacts archéologiques et muséaux, qui nécessitent une analyse non destructive en raison de leur valeur ou de leur rareté. Nous pouvons également étudier la distribution des composants chimiques dans une batterie lithium-ion fonctionnelle avec cette méthode."

    Comparaison des rapports C/Si et Fe/Mg normalisés CI de Jbilet Winselwan avec ceux de différents groupes chimiques de chondrites. Crédit :Université d'Osaka

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