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Détermination du curium-242 par spectrométrie α et spectrométrie de masse dans les combustibles nucléaires irradiés

Published online by Cambridge University Press:  17 June 2005

F. Chartier ,
M. Aubert ,
J.-P. Degros  and
J.-M. Duda
F. Chartier
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DPC/SECR/LANIE 91191 Gif/Yvette Cedex, France
M. Aubert
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DPC/SECR/LANIE 91191 Gif/Yvette Cedex, France
J.-P. Degros
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DPC/SECR/LANIE 91191 Gif/Yvette Cedex, France
J.-M. Duda
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DPC/SECR/LANIE 91191 Gif/Yvette Cedex, France
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Abstract

Le curium-242 est un isotope particulièrement important dans les combustibles nucléaires irradiés en raison de sa contribution à la puissance résiduelle et également de sa chaîne de décroissance radioactive. La détermination de sa teneur est donc essentielle pour améliorer la connaissance des données nucléaires de base. Selon la nature et le temps de refroidissement du combustible irradié, la teneur en 242Cm peut être inférieure à la limite de détection des techniques de spectrométrie de masse classiquement utilisées. La spectrométrie alpha peut alors prendre le relais pour ce radionucléide de courte période (T = 162,9 jours). À partir de solutions diluées de deux combustibles MOX (OXyde Mixte d’uranium et de plutonium) irradiés de faible temps de refroidissement et dont la teneur en 242Cm est de quelques dizaines de pg, la mise au point de différentes séparations chimiques successives a permis d’obtenir des fractions de curium suffisamment pures pour effectuer l’analyse isotopique du curium par spectrométrie de masse à thermo-ionisation mais également la détermination du rapport 242Cm/244Cm par spectrométrie alpha. L’accord obtenu sur les rapports déterminés par les deux techniques a permis d’étendre la mesure par spectrométrie alpha à un combustible UOX (OXyde d’Uranium) de teneur en 242Cm encore plus faible. L’association de la mesure du rapport 242Cm/244Cm avec le rapport 244Cm/238U déterminé par spectrométrie de masse à thermo-ionisation et dilution isotopique, à l’aide d’un traceur 248Cm/233U, permet ainsi de connaître la teneur en curium-242 par rapport à l’uranium-238, utilisé comme référence, dans le combustible.

Keywords

curium-242mass spectrometryspectroscopy alphanuclear fuelanalysis
Type
Research Article
Information
Radioprotection , Volume 39 , Issue 4 , October 2004 , pp. 513 - 523
Copyright
© EDP Sciences, 2004

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References

Allais V. (1998) Qualification du formulaire DARWIN pour les études du cycle du combustible pour les réacteurs à eau bouillante. Thèse de doctorat, Université de Provence.
Chartier F., Aubert M., Pilier M. (1999a) Determination of Am and Cm in spent nuclear fuels by isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry and isotope dilution thermal ionization mass spectrometry after separation by high-performance liquid chromatography, Fresenius’J. Anal. Chem. 364, 320-327.
Chartier F., Salmon M., Tabarant M., Tran B. (1999b) Determination of erbium in nuclear fuels by isotope dilution thermal ionization mass spectrometry and glow discharge mass spectrometry, J. Anal. Atom. Spectrom. 14, 1461-1465.
De Bièvre P.J., Debus G.H. (1965) Precision mass spectrometric isotope dilution analysis, Nucl. Instrum. and Meth. 32, 224-228.
De Laeter, J.R. (1994) Role of isotope mass spectrometry in cosmic abundance studies, Mass Spectrom. Rev. 13, 3-22. CrossRef
Heumann K.G. (1992) Isotope dilution mass spectrometry (IDMS) of the elements, Mass Spectrom. Rev. 11, 41-67.
Heumann, K.G., Eisenhut, S., Gallus, S., Hebeda, E.H., Nusko, R., Vengosh, A., Walczyk, T. (1995) Recent developments in thermal ionization mass spectrometric techniques for isotope analysis, Analyst 120, 1291-1299. CrossRef
Roque B. (2001) Rapport de qualification du formulaire du cycle du combustible DARWIN 1.4 pour le calcul du bilan matière des combustibles REP UOX et MOX. CEA centre de Cadarache, Rapport Technique SPRC/LECy/01.139.