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Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Analyse isotopique du plutonium et de l’uranium présents à l’état d’ultra-traces dans des sédiments de rivières de la région de Fukushima

Résumé

L’accident de la centrale de Fukushima en mars 2011 a engendré un marquage, très faible mais néanmoins mesurable avec les techniques d’analyse les plus performantes, de l’environnement proche du site en isotopes à vie longue de l’uranium (U) et du plutonium (Pu). Ces actinides constituent des traceurs très intéressants pour évaluer les dynamiques de transport des particules de sédiments jusqu’à l’Océan. Ainsi, des analyses d’ultra-traces d’U et de Pu dans des sédiments de la région de Fukushima ont été effectuées, essentiellement dans le cadre de la thèse d’Hugo Jaegler, afin d’établir les variations spatio-temporelles de leurs concentrations. Les analyses ont nécessité un traitement chimique long et complexe pour extraire, concentrer et purifier l’U et le Pu à partir de 5 g d’échantillon. Les mesures isotopiques se sont également révélées délicates, tout d’abord en raison de la faiblesse des teneurs en actinides, mais surtout en raison de la préexistence dans les sédiments d’U naturel, mais aussi d’U et de Pu issus des retombées des essais nucléaires atmosphériques. Cependant, la mesure des abondances isotopiques des deux éléments, en particulier celles des isotopes 241Pu et 236U, permet de déterminer leur origine. Les rapports isotopiques du Pu (240Pu/239Pu, 241Pu/239Pu et 242Pu/239Pu) ont été mesurés au CEA (Direction des Applications Militaires, Arpajon) par ICPMS haute résolution (Thermo "Element XR") et ICPMS multi-collection (Thermo "Neptune Plus"). Un soin tout particulier a été apporté à l’optimisation de la sensibilité des instruments afin d’obtenir des limites de détection inférieures au fg. Les rapports isotopiques de l’U ont été mesurés par ICPMS/MS (Agilent 8800) à l’IRSN (Fontenay-aux-Roses) et au CEA (Direction des Energies, Gif-sur-Yvette). Ces deux laboratoires ont mis en œuvre de nouvelles méthodes d’analyse qui permettent de déterminer des rapports 236U/238U extrêmement faibles, de l’ordre de 10-9. Cette présentation décrit les méthodes et techniques d’analyse utilisées, en particulier pour les mesures isotopiques par ICPMS. Quelques exemples de résultats sont donnés pour illustrer les performances analytiques obtenues.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-03602218 , version 1 (14-03-2022)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03602218 , version 1

Citer

Fabien Pointurier, Hugo Jaegler, Alkiviadis Gourgiotis, Hélène Isnard, Silvia Diez-Fernández, et al.. Analyse isotopique du plutonium et de l’uranium présents à l’état d’ultra-traces dans des sédiments de rivières de la région de Fukushima. SPECTR’ATOM, SPECTR’ATOM 2020, 2022, PAU, France. ⟨hal-03602218⟩
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