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.     

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.     

Analyse par activation a l'Ecole des Mines de Saint-Etienne: Application a l'etude de fer de tres haute purete

Résumé Dans le cadre des recherches effectuées à l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne sur les métaux de très haute pureté, il était très important de pouvoir conna?tre avec précision la concentration de chaque élément étranger présent dans ces métaux. Nous montrons comment un laboratoire, situé loin des Centres Atomiques, peut employer l'analyse par radioactivation. L'application principale a été l'analyse du fer très pur pour laquelle nous avons mis au point une nouvelle méthode simple et rapide utilisant l'extraction à l'acétate de butyle qui permet une séparation sélective et quantitative de la matrice fer.     

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.     

Elemental abundances of lunar soils by neutron activation analysis

Résumé Pour déterminer 44 éléments dans des échantillons lunaires on a fait appel à l'analyse instrumentale par activation neutronique et à l'analyse par activation neutronique utilisant des séparations chimiques et la spectrométrie gamma à haute résolution. Si on utilise ces méthodes conjointement à la spectrométrie de masse à étincelle, on détermine plus de 56 éléments avec une certitude moyenne de 10%. On compare les résultats de l'analyse de sols lunaires rapportés par Apollo 11, 12, 14, 15 et 16 et par Luna 16.      

The application of inorganic exchangers to radiochemical separations on neutron-activated high-purity materials

Résumé Cet article traite de l'utilisation d'échangeurs minéraux dans l'analyse destructive de matériaux de grande pureté, en particulier pour la détermination systématique d'un grand nombre d'éléments. On indique brièvement des améliorations récentes dans la méthode permettant d'évaleur mathématiquement les modes de séparation radiochimique à l'aide des échangeurs minéraux. On décrit les modes de séparation dans le cas du dosage des impuretés dans de l'aluminium et du zinc de haute pureté. Les résultats pour plusieurs échantillons de zinc obtenus par purifications successives sont donnés, ces résultats mettent en évidence l'évolution de la distribution des différentes impuretés. On présente aussi les résultats obtenus dans le cas d'un échantillon de zinc choisi comme étalon.      

Application of neutron activation analysis to the investigation of natural and pollution aerosols

Résumé On attend généralement beaucoup de l'analyse par activation neutronique pour apporter des données sur les traces de métaux rencontrées dans les milieux atmosphériques pollués. Ces données devraient conduire à un projet de contr?le effectif de la pollution. On discute 5 articles de Colloque en tant qu'exemples de la nature des recherches sur la pollution de l'air, sur l'amĺioration des techniques analytiques pour aller au devant des besoins relatifs aux applications à l'environnement et sur la comparaison de techniques associées. L'expérience de l'auteur de l'article et de ses collaborateurs est alors prise comme exemple des différentes applications qui peuvent être faites de l'analyse par activation pour l'étude de traces métalliques dans la matière spéciale qu'est l'air urbain. Ceux qui pratiquent l'analyse par activation sont amenés à porter leur attention sur l'étude à grande échelle des problèmes de l'environnement et à ne pas réduire leurs efforts aux seuls aspects analytiques.      

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%.     

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.     

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.     

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).      

Analyse par activation neutronique du vanadium,du chrome,du hafnium,du zirconium,du thallium,du rubidium et du cesium dans les argiles,les zircons et les feldspaths

Résumé Nous donnerons ici quelques exemples d'application de l'analyse par activation neutronique à l'étude de problèmes géochimiques: (1) Distribution des alcalins rares et du thallium dans les feldspaths; (2) Mesure du rapport Zr/Hf dans les zircons; (3) Dosage du Vanadium dans les argiles. Les trois types de roches ou minéraux qui ont fait l'objet de ces travaux montrent bien nous semble t-il la souplesse d'utilisation de la méthode.     

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.      

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.      

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.      

Application de la methode de dosage en surface a l'aide des reactions nucleaires pour l'evaluation de l'interference surface-masse

Résumé Dans un programme de recherche visant à étudier les différentes méthodes de dosage de l'oxygène dans les métaux non ferreux, nous avons été amenés à examiner l'influence de l'oxygène de surface sur la détermination de l'oxygène dans la masse. Cette analyse de la surface a été réalisée en utilisant les réactions nucléaires induites par des particules chargées de faible énergie obtenues à l'aide d'un accélérateur Van de Graaff de 2 Mev.     

Analyse systematique du cerium par activation neutronioue

Résumé L'irradiation neutronique produit à partir du cérium une radioactivité importante, aussi des séparations chimiques sont indispensables. Nous avons mis au point une méthode d'échange d'ions en milieu tartrique, et nous dosons ainsi une vingtaine d'éléments. L'emploi d'un détecteur à jonction Ge−Li permet de simplifier notablement ces séparations.     

Dosage de l'arsenic,du selenium,du telure,dans le soufre elementaire

Résumé Ces trois éléments et particulièrement l'arsenic sont des poisons pour les catalyseurs d'oxydation d'anhydride sulfureux en anhydride fulfurique. L'analyse par activation permet de doser simultanément ces trois éléments dans le soufre. Après irradiation le soufre est mis en solution en présence de soude et de sulfure de carbone. L'analyse est effectuée de manière instrumentale lorsque les teneurs en As, Se et Te sont supérieures à 1 ppm. Pour les concentrations inférieures on effectue des séparations chimiques avec ajoute d'entra?neurs.     

Analyse des microoquantites d'elements traces dans des substances solides par bombardement d'ions

Résumé Le bombardement par les photons et les particules alpha est utilisé comme un outil pour l'analyse de traces. Les émissions détectées sont les ráyonnements γ, les raies X et la rétrodiffusion des particules alpha. On discute d'abord des sensibilités puis des examples d'application. Pour quelques cas l'extention de la méthode à d'autres applications est suggérée.