Laboratoire d'analyse par activation neutronique



L'analyse instrumentale par activation neutronique est une méthode qui permet de doser la concentration des éléments chimiques dans les matériaux solides tels que les roches, les minéraux, les sols, les sédiments et les céramiques. La méthode repose sur le bombardement de la substance par des neutrons thermiques qui produisent une radioactivité dans l'échantillon. Les rayons gamma émis par les différents éléments sont ensuite mesurés au laboratoire à l'aide de détecteurs au germanium de haute résolution. Cette technique analytique est non-destructive et permet le dosage simultané multi-élémentaire à des concentrations de l'ordre du ppm. Les avantages de la technique sont la simplicité de préparation des échantillons (aucune dissolution chimique n'est requise; de plus les problèmes de contamination sont généralement négligeables) et la facilité d'utilisation des systèmes de mesures analytiques.

 

 

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  • Méthodologie et instrumentation 
  • Méthodologie et instrumentation


    En routine une masse de 2 à 3 grammes d'échantillon sous forme de poudre fine est encapsulée puis expédiée pour irradiation au réacteur Slowpoke de l'École Polytechnique de Montréal. Un lot typique d'échantillons irradiés contient 14 spécimens inconnus et 2 étalons. Les échantillons sont soumis pendant deux heures à un flux de neutrons de 5 x 1011 n cm-2 s-1. L'acquisition des spectres de rayons gamma s'effectue à l'aide de deux détecteurs co-axiaux GEM-20180P refroidis à l'azote liquide (-195°C) et deux spectromètres digitaux Dspec pour rayons gamma (Ortec). Les deux détecteurs ont une efficacité de 20 et 27% et une résolution de 1.72 keV à la raie de 1332.5 keV. Le blindage de Pb et de Cu permet d'abaisser le bruit de fond ambiant à 10.5 coups par seconde. Nous procédons à deux acquisitions, soit 7 jours et 28 jours après l'irradiation. La déconvolution des spectres s'effectue avec le logiciel de spectrométrie gamma EPAA (version 2.2, Greg Kennedy, École Polytechnique). L'étalonnage des instruments a été établi à l'aide de matériaux certifiés de référence et de standards synthétiques. Il s'agit donc d'une méthode comparative.

     

    Vue générale des deux détecteurs à configuration verticale.
    Une vue rapprochée prise au-dessus de la tête du détecteur montrant la capsule qui contient le spécimen (La pièce d'un cent sert d'échelle pour la photo).
  • Liste des éléments dosés 
  • Liste des éléments dosés et limites de détection 


    À l'Université Laval, jusqu'à 35 éléments sont analysés par activation neutronique. La limite de détection pour un élément varie beaucoup avec la composition de l'échantillon. Ainsi les limites de détection énumérées dans le tableau ci-dessous sont fournies à titre indicatif pour des déterminations de routine. 

    Éléments

    Ag

    As

    Au

    Ba

    Br

    Ca

    Cd

    Ce

    Co

    Cr

    Cs

    Eu

    Fe

    Hf

    Hg

    Ir

    K

    ppm

    2

    0.5

    0.002

    40

    0.5

    5000

    2

    1

    0.4

    3

    0.5

    0.1

    400

    0.2

    1

    0.003

    5000

    Éléments (suite)

    La

    Lu

    Na

    Nd

    Ni

    Rb

    Sb

    Sc

    Se

    Sm

    Sr

    Ta

    Tb

    Th

    U

    W

    Yb

    Zn

    ppm

    0.4

    0.03

    100

    4

    50

    5

    0.05

    0.1

    2

    0.05

    200

    0.1

    0.2

    0.2

    0.2

    2

    0.1

    10

     

    Veuillez noter que pour les spécimens dont les concentrations peuvent excéder 300 ppm d'U, 300 ppm de B, 1200 ppm de Li, il nous faut connaître ces concentrations avant de procéder à leur irradiation.

  • Tarification 
  • Tarification à partir du 21 janvier 2013

     

    Tarification par échantillon

    Recherche
    Université Laval
    (main-d'oeuvre excluse)

    Recherche externe 
    (main-d'oeuvre excluse)

    Recherche
    Université Laval 
    (main-d'oeuvre incluse)

    Services externes 
    (main-d'oeuvre incluse)

    Analyse par activation neutronique

    48 $

    100 $

    130 $

    165 $

    Concassage et pulvérisation

    9 $

    15 $

    22$

    33 $

    Analyse par activation neutronique & concassage et pulvérisation

    52 $

    110 $

    140 $

    180 $

  • Coordonnées 
  •  

    Pour soumettre des échantillons

    Pour des questions spécifiques

    Responsable:

    Martin Plante

    Marc Constantin

     

    Technicien en chimie

    Professeur, responsable du laboratoire

    Adresse :

    Département de géologie et de génie géologique

    Département de géologie et de génie géologique

    Local :

    4707, Pavillon A. Pouliot

    4309, Pavillon A. Pouliot

    Tél :

    418-656-2131 poste 8121

    418-656-2131 poste 3139

    Téléc :

    418-656-7339

    418-656-7339

    Couriel :

    martin.plante@ggl.ulaval.ca

    marc.constantin@ggl.ulaval.ca
  • Bibliographie 
  • Bibliographie des méthodes analytiques