Dosage du silicium dans l'aluminium raffine par irradiation aux neutrons thermiques et separation de la silice par precipitation

Résumé La réaction³⁰Si (n, γ)³¹Si (2,6 h) est suffisamment sensible pour permettre le dosage du silicium présent dans un matériau à de très faibles teneurs. Toutefois, le fait que le rayonnement utilisable soit un rayonnement β⁻, suppose une séparation chimique très sélective du silicium, réalisable dans un laps de temps suffisamment court. Les méthodes de séparation habituellement utilisées pour le dosage de traces de silicium:—extraction du complexe silico-molybdique, —distillation de l'acide fluosilicique, ne nous ont pas permis d'obtenir des résultats fiables. On a donc utilisé la méthode de précipitation, après addition dans les échantillons et les étalons, d'une masse exactement connue de silice en solution. Compte tenu du fait que le rendement de précipitation s'établit avec précision par simple pesée, la réaction n'a pas besoin d'être quantitative. Le précipité est purifié par double précipitation et sa pureté contr?lée par spectrométrie γ. Après remise en solution dans HF à une température de 5° C afin d'éviter des pertes en Si, le comptage est effectué dans une capsule à fond de mylar posée sur le compteur; on a ainsi une excellente reproductibilité de comptage et on mesure l'activité de la couche limite. Les étalons, constitués par de la laine de quartz, sont traités de la même fa?on que les échantillons. L'expérience montre que les interférences chimiques sont négligeables. Par contre une très bonne thermalisation du flux de neutrons est indispensable à cause des réactions:³¹P (n,p)³¹Si³⁴S (n, α)³¹Si. Compte tenu des teneurs en phosphore et en soufre dans l'aluminium raffiné, et des caractéristiques du flux de neutrons au cours de l'irradiation dans un caisson d'eau lourde, notre limite de dosage est de 3±0,5 μg/g. Les résultats obtenus permettent d'obtenir de très bons recoupements et notamment des droites d'étalonnage précises pour la spectrographie d'émission. On peut traiter 6 échantillons et 2 étalons en une journée de 8 heures.     

Sur les dosage du carbone et de l'oxygene dans le sodium ou le cesium par activation au moyen de photons gamma

Résumé On expose les méthodes mises au point pour déterminer les très faibles teneurs en carbone et oxygène dans le sodium ou le césium. Ces deux éléments sont en effet do sables respectivement par les réactions nucléaires suivantes:¹²C (γ, n)¹¹C et¹⁶O(γ, n)¹⁵O. Les procédés de séparation chimique utilisés pour séparer carbone 11 et oxygène 15 sont décrits. L'influence des réactions nucléaires compétitives produisant ces mêmes radioisotopes à partir des autres impuretés ou de la matrice dans le cas du sodium est discutée. On donne de nombreux exemples d'applications. Ces méthodes ont en particulier permis de déterminer des teneurs en oxygène de quelques 10⁻¹ μg/g, et en carbone d'environ 1 μg/g, dans le sodium. Les concentrations trouvées dans le césium sont plus élevées. On compare les résultats avec ceux obtenus par d'autres méthodes.     

Analyse de metaux rares et de materiaux semi-conducteurs a l'aide de l'activation aux helions-3 et aux neutrons thermiques

Résumé On a présenté les méthodes de détermination de O et C dans quelques métaux réfractaires et matériaux semi-conducteurs. On a porté une attention particulière au procédé de traitement de la surface avant et après irradiation et aux méthodes pour séparer du fluor et du carbone radiochimiquement purs. Pour la détermination de Cu, Mn, Co, Ni, Cu et Zn, on concentre les impuretés et on les sépare par la méthode de chromatographie d'extraction. On a discuté des perspectives d'utilisation de la chromatographie d'extraction en analyse par activation des matériaux de haute pureté.     

Analyse des lanthanides,du hafnium,du scandium,du chrome,du manganese,du cobalt,du cuivre et du zinc dans les mineraux et les roches par activation neutronique

Résumé Pour utiliser au mieux les possibilités de l'analyse par activation et de la spectrométrie γ à l'aide des détecteurs à semi-conducteurs, nous proposons des schémas de séparations rapides qui permettent d'effectuer les analyses de routine des lanthanides, du scandium, du chrome, du manganèse, du cobalt, du cuivre et du zinc, dans la plupart des minéraux et des roches avec une précision comprise entre 3 et 10%. La méthode a été appliquée à une grande variété d'échantillons et testée sur des standards. Nous montrons par quelques exemples tout son intérêt dans les études géochimiques systématiques des éléments de transition.     

Analyse instrumentale par activation aux neutrons de fractions monominerales et d'echantillons geologiques referentatifs

Résumé Une méthode instrumentale a été utilisée pour l'analyse de fractions monominérales de sulfures provenant de zones de gisements stanneux, de minéraux satellites de la région diamantifère de Yakoutsk et de minerais aurifères. On a montré que la composition élémentaire des sulfures dans toute une série de cas indique les conditions de formation des gisements. On a établi que la précision de la méthode d'activation d'analyse de l'or n'est pas moins bonne que celle de l'essai classique permettant ainsi l'analyse d'échantillons représentatifs lors de l'évaluation des réserves d'or dans les principaux gisements.     

Etude et mise au point de methodes de determination par activation de Au,ta et sc dans des echantillons de substances naturelles

Résumé On a présenté les méthodes d'analyse par activation de petites concentrations d'Au, Ta et Sc dans des roches, des minerais et des minéraux. On a utilisé comme moyen d'activation un réacteur nucléaire et un accélérateur linéaire puissant. On a réalisé ainsi les réactions (γ, γ) pour la détermination de Au et (γ,n) pour celle de Ta. Dans un flux de neutrons thermiques de réacteur, on a effectué la détermination de Au, Sc, Ta par réactions (n,γ) à l'aide de séparation radiochimique des isotopes correspondants.     

Die direkte quantitative dünnschicht-chromatographische Analyse

Peu de méthodes d'évaluation quantitative, utilisées dans la chromatographie en couche mince, sont optimalement appropriées à la gamme d'application de cette méthode de séparation microanalytique. La plupart des méthodes employées jusqu'ici sont trop insensibles par le facteur 10. De plus en plus, on applique donc des méthodes d'évaluation directe, dont nous rapportons par la suite. En ce cas, des quantités, dans l'ordre du micro- et nanogramme, présentes dans les différentes zones du chromatogramme, suffisent à l'évaluation quantitative. Le dosage se fait, à l'aide des appareillages appropriés, par la mesure spectrophotométrique de la rémission. La reproductibilité des résultats se situe près de s _rel. = ±3–4%.     

The determination of trace metals and fluoride in mineralogical and biological samples from the marine environment

Résumé Par l'analyse par activation, on recherche des traces de métaux et de fluor dans la poussière atmosphérique récoltée au-dessus des différents océans. On a utilisé l'activation neutronique pour l'analyse des métaux, l'activation aux photons pour évaluer la teneur en fluor. On discute de fa?on détaillée l'importance des résultats obtenus pour Hg et F en fonction du milieu. L'étude du rendement d'extraction du mercure a été faite au laboratoire au moyen d'algues marines, phaeodactylum tricornutum. Au cours d'expériences préliminaires faites en utilisant le radiotraceur (¹⁹⁷Hg), on a évalué différents paramètres expérimentaux. On compare les résultats finaux pour les concentrations de mercure dans les algues avec ceux obtenus par une méthode d'analyse par absorption atomique.      

Results from multi-trace-element neutron activation analyses of marine biological specimens

Résumé Un grand nombre d'échantillons biologiques marins, s'étendant du varech au thon, à l'espadon et aux mammifères marins, ont été analysés pour évaluer la teneur en mercure, sélénium et zinc grace à l'analyse par activation aux neutrons thermiques et en employant un spectromètre Ge(Li). Dans ces conditions, des teneurs aussi faibles que 0,01 ppm de Hg, 0,02 ppm de Se, et 0,2 ppm de Zn sont détectées. De nombreux résultats intéressants ont été obtenus et sont décrits. On est en train d'étendre cette étude à d'autres éléments à l'état de trace en utilisant des séparations radio-chimiques après irradiation.      

Analyse du selenium pur par radioactivation dans les neutrons. Application de la chromatographie par echange d'ions sur resine a l'analyse systematique du selenium

Résumé La méthode proposée applique, de fa?on systématique, les séparations par chromatographie sur résines échangeuses d'ions à l'analyse des impuretés dans le sélénium. Après dissolution dans un mélange d'acides fluorhydrique et nitrique, la méthode permet de séparer—sur des colonnes de résine Dowex I, X=8, 200–400 mesh—les radioisotopes en trois grands groupes comprenant chacun 12 à 14 éléments. Différents éluants parachèvent les séparations au sein de chaque groupe. Nous avons appliqué la méthode à l'analyse d'échantillons de sélénium de différentes puretés.     

Instrumental neutron activation analysis of air filter samples

Résumé La mesure de traces d'éléments dans l'air ambiant a fait l'objet d'une attention accrue ces derniers mois, en raison d'un intérêt grandissant pour les dangers en puissance pour la santé, qui résultent de l'exposition prolongée à certaines substances toxiques. L'analyse par activation neutronique a été employée avec succès dans la recherche de traces d'éléments, et ce, pour un grand nombre d'études de l'environnement; elle semble convenir de fa?on idéale pour la détermination non-destructive multi-élémentaire de la composition de milieux de particules portées par l'air. Dans cet article, on rend compte des performances de l'analyse instrumentale par activation neutronique comme on le montre dans le cas de 40 échantillons d'air filtrées provenant d'une zone métropolitaine.      

Neutron activation analysis of soils

Résumé On décrit l'analyse de sols par activation neutronique au moyen de détecteur Ge(Li) à haute résolution pour la recherche de 31 éléments. Les éléments déterminés comprennent des métaux alcalins, des terres rares et des éléments de transition, la plupart d'entre eux sont utilisés, comme indices de différenciation géochimique et d'autres sont utilisés en tant que facteur de nutrition dans la physiologie des plantes. Quelques éléments comprenant Na, K, Rb, Cs, Ba, La, Ce, Sm, Eu, Th, Zr, Hf, Ta, Mn, Co, Fe, Sc, Cr, Sb, Ca, V, Al, Ti, Br et U ont été déterminés par spectrométrie gamma non-destructive, et d'autres Mo, W, Sr, Cu, Zn et Ga après une simple séparation radio chimique basée sur un échange d'ions et une extraction par solvant. On a employé l'activation dans les neutrons épithermique pour la recherche de l'U, utilisant des neutrons de réacteur. Les risques d'interférence dans les réactions et dans les spectres gamma, l'autoabsorption et les autres causes possibles d'erreur sont analysées et évaluées quand c'est possible. Les résultats sont donnés en temps que moyenne de plusieurs dosages. Dans tous les cas, on est parvenu à une grande précision.      

Application of substoichiometry to radioactivation analysis. Determination of trace impurities in high-purity materials

Résumé Depuis qu'une nouvelle méthode d'analyse par activation basée sur la substoechiométrie a été proposée, un certain nombre de techniques ont été développées pour rechercher les éléments à l'état de trace. La nouvelle technique se décompose en (1) la méthode directe, (2) la méthode du traceur en quantité variable, (3) la méthode par comparaison. Ces méthodes ont les avantages suivants: la correction du rendement chimique n'est pas nécessaire, les réactions nucléaires secondaires et l'autoabsorption ne constituent pas des causes d'erreur dans le dosage. On décrit le principe de ces métho des et la détermination d'éléments à de très faibles concentrations dans les matériaux de haute pureté par les méthodes (2) et (3).      

Dosage de l'oxygene dans l'aluminium

Résumé L'analyse par activation au moyen de protons, hélions 4, hélions 3 et photons γ a été utilisée pour doser l'oxygène dans l'aluminium. Une comparaison des résultats obtenus à l'aide des différentes particules est ainsi possible. Il appara?t que l'activation au moyen d'hélions 3 est la plus appropriée pour déterminer la teneur en oxygène de l'aluminium qui, quelle que soit la pureté des échantillons analysés, est très faible.     

Dosage des elements-traces dans les petroles et leurs fractions par la methode d'activation aux neutrons

Résumé Dans cet article, on a présenté les particularités fondamentales des méthodes utilisées pour l'analyse des pétroles. On a étudié la répartition d'une série d'éléments-traces dans des fractions de pétrole. On a montré l'utilité d'interpréter les résultats sur la teneur en Co et As pour les corrélations et différenciations des pétroles dans les études géologiques et géochimiques.     

Continental,marine and anthropogenic contributions to the inorganic composition of the aerosol of an industrial zone

Résumé On peut déterminer, grace à l'analyse multi-éléments par activation neutronique et à un réseau de stations multiples, les concentration et les répartitions de plus de 30 éléments dans un milieu de particules véhiculées dans l'air. Cette étude tente tout d'abord d'établir la composition du “blanc” local dans une zone industrielle, l'échantillonnage se faisant lorsque les stations ne sont pas sous l'influence immédiate d'émissions locales. On compare ces niveaux à ceux du “blanc” réel et on soustrait les contributions naturelles. On choisit les jours d'échantillonnage en fonction des paramètres météorologiques; un essai de superposition des émissions des industries locales sur ce “blanc” local est alors réalisé. La comparaison des facteurs d'enrichissement permet l'identification des polluants jouant un r?le significatif dans la zone. On localise les sources principales en comparant pour différentes stations d'échantillonnage, les concentrations en fonction de la direction du vent.      

Some microanalytical uses of small-diameter charged-particle beams

Résumé Il est souvent nécessaire d'obtenir des renseignements analytiques sur des échantillons de faible volume soit pour caractériser qualitativement ou quantitativement des microquantités de matière, soit pour permettre l'étude des variations locales de composition. Les flux de particules chargées produits par les accélérateurs à haut voltage peuvent être focalisées jusqu'à des diamètres de quelques microns permettant ainsi d'appliquer à l'analyse de faible volume de nombreuses méthodes d'activation aux particules chargées par réactions nucléaires. Les renseignements analytiques peuvent être tirés de l'examen sélectifs des radiations émises durant l'irradiation aux particules chargées ce qui peut inclure la diffusion élastique, les particules chargées émises, l'émission γ et X. Les variations locales de concentrations d'un élément peuvent être suivies en balayant la surface de l'échantillon par le faisceau d'ions, soit par un mouvement mécanique de l'échantillon, soit par déflection du faisceau. Les techniques avec un micro faisceau sont maintenant utilisées pour obtenir des résultats sur des matériaux métallurgiques minéralogiques et semi-conducteurs.      

On the application of charged particle activation analysis to the trace characterization of semiconductor materials

Résumé On décrit l'application de l'analyse par activation aux particules chargées (AAPC) avec mesure après irradiation à la détection de traces d'oxygène, de bore et de lithium. On utilise l'activation aux protens, aux alpha et aux³He pour le dosage non-destructif de l'oxygene dans le silicium. Les limites de détection expérimentale sont respectivement de 0,06 ppm, 0,05 ppm et 5 ppb. L'activation aux³He, couplée à une séparation radiochimique après irradiation, a été employée pour les analyses de l'oxygène dans le germanium avec une limite de détection de 10 ppb. De nouvelles techniques ont été développées pour le dosage du bore et du lithium, basées sur la mesure du⁸Li (T: 850 msec) et de¹²B (T: 20 msec), respectivement et utilisant une technique de mesure β en co?ncidence avec deux scintillateurs minces de plastique. Les possibilités de cette méthode presque “prompte” sont illustrées avec des résultats concernant le silicium, le germanium et des échantillons de verre.      

Application of activation analysis to the earth sciences

Résumé Le domaine de l'analyse par activation et ses applications aux sciences de la terre sont passés en revue. On classe ces applications en fonction de la technique d'approche employée; parmi celles-ci: l'activation aux neutrons thermiques suivie de séparations radio chimiques pour séparer les radioisotopes, l'activation neutronique combinée avec la spectrométrie gamma dans le cas de l'analyse multi-éléments, et d'autres méthodes d'activation. On compare l'exactitude des valeurs de l'analyse par activation dans le cas d'éléments choisis dans W-1, on compare aussi l'analyse par activation avec d'autres méthodes d'analyse de traces dans le cas d'un échantillon lunaire.      

Localisation exacte du fluor le long d'aiguilles polluees d'abies alba par microanalyse au moyen de protons

Résumé De micro-analyse par réaction nucléaire est utilisée pour étudier la répartition d'éléments polluants dans les végétaux. C'est ainsi que la détection directe du rayonnement α de la réaction¹⁹F (p,α)¹⁸O est un moyen d'observer quantitativement la répartition du fluor accumulé par des aiguilles polluées d'Abies alba. Par cette technique, qui permet de mesurer la quantité de fluor réparti près de la surface, nous avons mis en évidence deux sites distincts d'accumulation du fluor: l'un à la pointe nécrosée de l'aiguille, le deuxième dans la bande étroite de tissus faisant la démarcation entre les tissus sains et les tissus nécrosés. La répartition du fluor le long de l'aiguille et les teneurs mesurées diffèrent selon la face considérée: la face supérieure est plus polluée que la face intérieure. L'age des aiguilles intervient d'autre part sur l'importance de l'accumulation fluorée.