Measurement of cross sections for 22Na, 20-22Ne and 36-42Ar in the spallation of Mg, Al, Si, Ca and Fe. Production ratios of some cosmogenic nuclides in meteorites

Abstract
We measured the cross sections of 22Na, 20,21,22Ne and 36,38,39,42Ar in nuclear reactions induced by the proton bombardment of Mg, Al, Si, Ca and Fe at several energies between 0.059 and 24 GeV using highsensitivy mass-spectrometry for noble gases and γ-counting for 22Na. We then evaluated the cross section ratio versus energy for the 22Na/22Ne, 26Al/21Ne, 39Ar/38Ar and 36Cl/ 36Ar radioactive-stable pairs of isotopes, which are useful for measuring the exposure age of meteorites. From the results alone, we can set some limits to the corresponding production ratios in iron meteorites, but not in stony objects because a knowledge of chemical abundances of Na, Mg, Al, Si, S, K, Ca, Fe, and shielding conditions are required.

Résumé
Nous avons mesuré, par spectrométrie de masse des gaz rares et par comptage γ, les sections efficaces σ des réactions nucléaires conduisant à 22Na, 20-22Ne et 36-42Ar dans des cibles de Mg, Al, Si, Ca et Fe bombardées par des protons de 0,059 à 24 GeV. Ces nouvelles mesures et celles existant dans la littérature nous ont permis d'évaluer les rapports des sections efficaces σR/σs en fonction de l'énergie de quatre paires d'isotopes, l'un stable S et l'autre radioactif R : 22Na/22Ne, 26Al/ 21Ne, 39Ar/38Ar et 36Cl/36Ar. Ces paires d'isotopes permettent de calculer l'âge d'exposition des météorites, si on connait le rapport de leur taux de production PR/ PS. Notre travail établit des limites aux rapports P R/Ps dans les météorites de fer à partir de la seule considération des rapports σR/σS. Dans les météorites de pierre on peut seulement montrer, par cette approche, l'importance des effets de composition chimique et de blindage.