Find sources : « Isotopes du soufre » – actualités – journaux – livres – érudit – JSTOR (mai 2018) (Learn how and when to remove this template message)
Le soufre (16S) possède 23 isotopes connus avec des numéros de masse allant de 27 à 49, dont quatre sont stables : 32S (95,02 %), 33S (0,75 %), 34S (4,21 %) et 36S (0,02 %). La prépondérance du soufre-32 s’explique par sa production à partir du carbone-12 plus la capture successive par fusion de cinq noyaux d’hélium-4, dans le processus dit alpha des supernovas de type II qui explosent (voir combustion du silicium).
L’abondance du 34S varie fortement (entre 3.96 et 4,77 %) dans les échantillons naturels.
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| Poids atomique standard Ar, standard(S) |
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A part le 35S, les isotopes radioactifs du soufre ont tous une durée de vie comparativement courte. Le 35S est formé à partir de la spallation de 40Ar dans l’atmosphère par les rayons cosmiques. Sa demi-vie est de 87 jours. Le deuxième radio-isotope à la durée de vie la plus longue est le soufre-38, dont la demi-vie est de 170 minutes. Le plus court est le 49S, avec une demi-vie inférieure à 200 nanosecondes.
Lorsque les minéraux sulfurés sont précipités, l’équilibrage isotopique entre les solides et le liquide peut entraîner de petites différences dans les valeurs δ34S des minéraux co-génétiques. Les différences entre les minéraux peuvent être utilisées pour estimer la température d’équilibrage. Le δ13C et le δ34S des carbonates et des sulfures coexistants peuvent être utilisés pour déterminer le pH et la fugacité de l’oxygène du fluide minéralisateur pendant la formation du minerai.
Dans la plupart des écosystèmes forestiers, le sulfate provient principalement de l’atmosphère ; l’altération des minéraux du minerai et les évaporites apportent également une certaine quantité de soufre. Le soufre ayant une composition isotopique distinctive a été utilisé pour identifier les sources de pollution, et le soufre enrichi a été ajouté comme traceur dans les études hydrologiques. Les différences dans les abondances naturelles peuvent également être utilisées dans les systèmes où il existe une variation suffisante dans le 34S des composants de l’écosystème. On a constaté que les lacs des Rocheuses que l’on pensait dominés par des sources atmosphériques de sulfate avaient des valeurs de δ34S différentes de celles des océans que l’on pensait dominés par des sources de sulfate des bassins versants.