Utilisation des reactions photonucleaires d'activation et des reactions photoneutroniques de production de neutrons pour l'analyse par activation systematique et instrumentale a haute sensibilite d'echantillons de minerais et mineraux

Résumé On a montré par les résultats d'irradiations d'échantillons polymétalliques et de minerais W−Mo, de minerais alcalins ou autres par irradiation dans un rayonnement γ de freinage d'électrons ou aux photoneutrons d'un bétatron ou aux microtrons à l'accélérateur linéaire d'électrons de 12 à 30 MeV que l'on peut identifier les produits d'activation des réactions aux neutrons et photonucléaires de 21 éléments (du F au Pb). On a considéré les conditions de mélange et d'irradiation principale des échantillons en irradiation freinée et aux photoneutrons pour l'analyse simultanée de 2 à 8 éléments avec un seuil de sensibilité, de 0,1 ppm (en poids %=de 0,001% à 0,0001% pour Cu Zn, Mo, W, Au ... et seulement 0,1% en poids pour Fe et Ca).     

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.     

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 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).      

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.     

Procesus Electroniques dans le Sélénium Liquide

Abstract

Des mesures antérieures de la conductivité en régime continu et de l'effet thermoélectrique, en fonction de la température, pour du sélénium liquide pur et dopé à l'iode, sont ici complétées par des études faites en fonction de la fréquence ainsi que dans des conditions physiques et électriques spéciales. On interpréte l'ensemble du comportement par un mécanisme de semiconduction intrinsèque combiné à des effets des au désordre de la structure et à de fortes variations des mobilités des électrons et des trous

Previous measurements of dc conductivity and thermoelectric power vs. temperature, for liquid selenium pure and doped with iodine, are completed here by studies performed vs. frequency and also under special conditions of physical and electrical nature. The whole behaviour is explained by a mechanism of intrinsic semi-conduction associated with effects due to the disorder of the structure and to large variations of electrons and hole mobilities.     

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.     

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.     

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.      

The determination of trace-element impurities in natural diamonds by instrumental neutron activation analysis

On applique la technique d'analyse par activation neutronique non destructive, utilisant un détecteur Ge(Li) à haute résolution pour déterminer des traces d'impuretés dans des diamants. La présence de 40 éléments est mise en évidence dans les diamants naturels. On donne des résultats quantitatifs portant sur 13 éléments dans 25 échantillons de diamant représentatifs d'une même origine. Un rapport a été établi entre la chimie des inclusions et la couleur des diamants d'une part, et les traces des éléments trouvés d'autre part.      

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.      

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.      

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.     

3He activation analysis for S,Cl, K and Ca

Résumé On utilise trois radioisotopes facilement détectés³⁸Cl,^34mCl et³⁸K, produits à partir du soufre, du chlore, de la potasse et du calcium pour doser ces éléments par activation au³He. On a analysé un certain nombre d'échantillons de fa?on non-destructive en utilisant différentes réactions nucléaires pour examiner la précision de la méthode et l'étendue des interférences. On donne les fonctions d'excitation absolue pour les réactions nucléaires aux hélions 3.

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Work was performed under the auspices of the U. S. Atomic Energy Commission.     

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.     

Sur la dispersion diélectrique dans le domaine décimétrique et centimétrique

Conclusion On voit que l'étude systématique de la dispersion diélectrique constitue un moyen d'étude très précieux des mouvements des molécules aussi bien à l'état solide qu'à l'état liquide. Toutefois, cette étude doit être systématique et complète. Avant de tenter une interprétation, il faut disposer du spectre complet de dispersion du composé, aussi bien à l'état solide qu'à l'état liquide et ceci à plusieurs températures, entre quelques Hz ou fractions de Hz jusque dans le domaine millimétrique. Il est souhaitable de disposer aussi de données dans l'infrarouge lointain. Depuis Rubens, personne n'a effectué des mesures à 0,3 mm, quoique l'on dispose à cette longueur d'onde d'une source très commode. Des tentatives d'interprétation basées sur des mesures isolées sont actuellement vouées à l'échec et risquent d'embrouillerle problème au lieu delerésoudre. D'autre part les conceptions théoriques devront être mises sous une forme plus quantitative, permettant une vérification plus s?re. Des recoupements avec d'autres méthodes d'investigation (orientation par écoulement, dispersion des ultra-sons) seraient nécessaires. Mais pour que ces recoupements soient fructueux, il est indispensable que les discussions des résultats de ces méthodes se fassent en termes de structure des liquides et de mouvements moléculaires. Un essai très intéressant dans cette direction vient d'ailleurs d'être entrepris (179, 180). L'avantage principal de ces méthodes réside évidemment dans le fait qu'elles peuvent s'appliquer également à des molécules non polaires. Les auteurs tiennent à remercier tout particulièrement Monsieur le Professeur E. Bauer dont les idées et conceptions sont à la base de ce travail et qui nous a guidés et dirigés pendant de nombreuses années.     

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%.     

A neutron activation technique for the isotopic analysis of rhenium in the subnanogram-region

Résumé On applique l'activation neutronique aux mesures d'abondance isotopique du rhénium dans les matériaux lunaires. On y parvient en comparant les activités induites par (n, γ) de¹⁸⁶Re et¹⁸⁸Re au moyen des raies γ de respectivement 137 et 155 keV. Afin d'éviter les interférences, (spécialement celles de¹⁹⁹Au et^99mTc) on a besoin d'un procédé conduisant à une grande pureté radiochimique. De plus, on détermine les teneurs en rhénium et tungstène. On a remarqué une anomalie isotopique du rhénium dans les échantillons d'Apollo-14, montrant un enrichissement remarquable en¹⁸⁷Re (de 1,4 à 1,8% dans les sols et jusqu'à 29% dans les brèches). On montre enfin que cet enrichissement est partiellement d? à l'irradiation neutronique sur la surface lunaire par la réaction¹⁸⁶W(n,γ)¹⁸⁷W ¹⁸⁷Re. Cependant, l'anomalie observée, causée principalement par les neutrons intermédiaires, n'est pas produite uniquement par les neutrons lunaires. L'activation d'un réacteur y contribue aussi par la réaction:¹⁸⁶W(n,γ)¹⁸⁷W ¹⁸⁷Re(n,γ)¹⁸⁸Re, qui peut être corrigée par l'analyse d'étalons de tungstène irradiés simultanément. On estime que la contribution lunaire à l'enrichissement du¹⁸⁷Re est de 20 à 60% de l'excès total observé.      

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.