Quantification et spéciation du technétium dans des échantillons à l'échelle des faibles concentrations : Apports du couplage de l'électrophorèse capillaire avec un spectromètre de masse à source plasma ICP-MS

par Laëtitia Magdaléna Kasprzak

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Massoud Fattahi-Vanani.


  • Résumé

    Etant donnés les très faibles niveaux en 99Tc (radioisotope artificiel de longue période) dans l’environnement (10-8 M à 10-12 M), sa détermination nécessite sa concentration et sa séparation du reste de la matrice de l’échantillon avant la mesure. D’autre part, les études de sûreté nucléaire requièrent une maîtrise des propriétés oxydoréductrices et chimiques de cet isotope en vue de modéliser son comportement géochimique dans l’environnement. Pour satisfaire ces critères, une technique de mesure à la fois séparative et très sensible doit donc être employée. La faisabilité de la mesure de 99Tc par le couplage de deux méthodes connues, l’Electrophorèse Capillaire (EC) avec Inductively Coupled Plasma –Mass Spectrometry (ICP-MS), a été démontrée. La droite d’étalonnage du technétium obtenue par le système EC/ICP-MS avec un nébuliseur PFA-50 a permis de déterminer une limite de détection de l’ordre de 2. 10-8 M. Outre la détection et la mesure de 99Tc, le couplage EC/ICP-MS présente l’énorme avantage de s’affranchir des éléments interférents comme le molybdène et le ruthénium. En effet, grâce au temps de migration spécifique à chaque anion, il est possible d’isoler à la m/z = 99 un signal qui est attribuable uniquement à 99Tc. Les résultats obtenus par cette méthode ont pu être comparés à une technique radiochimique classique, l’extraction de Tc(VII) par une résine TEVA suivie de la mesure par ICP-MS. Dans le cadre du stockage en profondeur des déchets nucléaires, l’étude de la spéciation de Tc(VII) par EC/ICP-MS sur des sols argileux en conditions réductrices a montré que le technétium VII était complètement réduit par les suspensions sulfurées.

  • Titre traduit

    Quantification and speciation of technetium in samples at low levels : Contributions of capillary electrophoresis / inductively coupled plasma mass spectrometry system


  • Résumé

    Given the low levels of 99Tc (long half-lived artificial radionuclide) in the environnement (10-8 M to 10-12 M), its determination currently necessitates an enrichment and separation from the sample matrix prior to instrumental measurement. Therefore, nuclear safety monitoring requires the knowledge of the redox and chemical properties of this element in order to predict its behaviour and transfer in the environment. So, a separative and very sensitive measurement technique must thus be employed. We have developed a new environmental measurement method applied to the quantification and speciation of 99Tc in sample at environmental concentrations. Indeed, we have combined a Capillary Electrophoresis (CE) with an Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (ICP-MS). The limit of detection of 99Tc is about 2. 10-8 M by CE/ICP-MS system equipped with a PFA-50 nebuliser. In addition to the detection and measurement of technetium, we can separate online 99Tc(VII) of its intefering radionuclides like molybdenium and ruthenium by CE/ICP-MS. Indeed, due do the different migration time of each anions, it’s possible to determinate a signal at m/z= 99 which is only given to 99Tc. Results obtained by this method have been compared to an usual radiochemical technique, extraction of Tc(VII) by a TEVA resin followed by ICP-MS measurement. Within the framework of storage of spent fuel, studies on the speciation of Tc(VII) by CE / ICP-MS iron-sulphide soils in anoxidic conditions have shown that technetium VII is reduced by sulphured suspensions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XII-169 p. )
  • Annexes : Bibliogr. p.147-159.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2007)113
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