Comparaison de deux méthodes de séparation chromatographique pour la séparation U-Pu pour des analyses isotopiques par spectrométrie de masse à système multi-collection - CEA - Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives Accéder directement au contenu
Poster De Conférence Année : 2022

Comparaison de deux méthodes de séparation chromatographique pour la séparation U-Pu pour des analyses isotopiques par spectrométrie de masse à système multi-collection

Résumé

La mesure des compositions isotopiques en U et en Pu est essentielle dans le domaine du nucléaire et plus particulièrement dans le cadre de la non-prolifération nucléaire. Le LANIE (Laboratoire de développement Analytique Nucléaire Isotopique et Elémentaire) participe à de nombreux circuits d'intercomparaisons sur différents types d'échantillons à base d'U et de Pu dont notamment le circuit EQRAIN (Evaluation de la Qualité du Résultat d'Analyse dans l'Industrie Nucléaire) organisé par la CETAMA (Commission d'ETAblissement des Méthodes d'Analyse). Ils permettent au LANIE d'évaluer ses performances pour la détermination des compositions isotopiques et élémentaires par spectrométrie de masse à Thermo-ionisation (TIMS) ou par spectrométrie de masse à source plasma multicollection (ICPMS MC). Pour atteindre les meilleures précisions possibles des étapes de séparations sont nécessaires pour se départir des principales interférences isobariques (238U-238Pu, 241Pu-241Am). Dans le cadre d'un circuit de validation de méthode mené par la CETAMA, les performances de la séparation U-Pu via 2 supports chromatographiques différents ont été évaluées. Les deux supports chromatographiques testés sont la résine UTEVA (Triskem) et la résine anionique AG 1X4 (BioRad). La comparaison a été faite sur deux solutions, un échantillon de Pu seul avec des traces d'238U et d'241Am issus de la décroissance respective du 238Pu et du 241Pu et un mélange avec un rapport U/Pu de l'ordre de 20. Deux purifications successives ont été réalisées et les rendements de séparations ont été évalués. Après chacune des étapes de purification des mesures isotopiques ont été effectuées à la fois par TIMS et par ICPMS MC sur la base des méthodes du laboratoire et en utilisant en particulier une résistance 1013 pour la détermination du Pu 238. Cette étude nous a permis tout d'abord de démontrer l'importance du conditionnement des résines et le rôle majeur du cycle d'oxydo-réduction afin de mettre le Plutonium sous une seule et même valence lors de son introduction sur la résine. Nous avons également démontré que la résine UTEVA avait un plus fort pouvoir de décontamination de l'Uranium dans la fraction Plutonium que l'AG1X4. Des différences ont été observées avec les deux protocoles au cours de l'étape de dépôt sur filament pour les mesures TIMS. Cette étude s'est aussi accompagnée d'une intercomparaison des performances de la mesure isotopique du Pu en TIMS et ICPMS MC.
Fichier non déposé

Dates et versions

cea-04396725 , version 1 (16-01-2024)

Identifiants

  • HAL Id : cea-04396725 , version 1

Citer

Céline Cruchet, Sébastien Mialle, Hélène Isnard. Comparaison de deux méthodes de séparation chromatographique pour la séparation U-Pu pour des analyses isotopiques par spectrométrie de masse à système multi-collection. SPECTRATOM, May 2022, Pau, France. 2022. ⟨cea-04396725⟩
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