Techniques d'analyses d'actinides et de radioéléments d'intérêt par spectroscopie laser

¹ Commissariat à l'énergie atomique (CEA), DCC/DPE/SPEA/SPS/Laboratoire de spectroscopie laser analytique CE-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex

Reçu : 20 Avril 1994

Résumé

Les techniques de spectroscopie laser sont de plus en plus employées pour l'analyse élémentaire à bas niveau et la spéciation des actinides et autres radionucléides d'intérêt. A partir d'une recherche bibliographique et des expériences développées au sein du Laboratoire de spectroscopie laser analytique, le principe, les performances, les applications ainsi que les avantages et les inconvénients de ces différentes techniques laser sont présentés, une comparaison est effectuée avec une autre technique (non-laser) analytique performante, la torche à plasma – spectrométrie de masse. Les différentes techniques laser présentées sont en spectroscopie moléculaire : la lentille thermique, la spectrofluorimétrie laser à résolution temporelle, la fluorescence induite par laser de l'iode, et en spectroscopie atomique : la spectroscopie optogalvanique, la fluorescence induite par laser en four de graphite, la fluorescence induite par laser dans une torche à plasma, la spectroscopie d'ionisation résonnante colinéaire et l'ionisation laser couplée à la spectrométrie de masse. Les principaux avantages des techniques de spectroscopie laser sont l'absence de préparation d'échantillon, la rapidité, la sélectivité, la sensibilité ainsi que la possibilité de pouvoir effectuer des analyses à distance via fibre optique.

Abstract

Laser spectroscopy is more and more used for elemental analysis at low level as well as speciation of actinides and radionuclides of interest. Based on a literature review and experiments developed by the Analytical laser spectroscopy laboratory, the principle, performances, applications as well as the advantages and drawbacks of these different technique are presented. A comparison with inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) is presented. These different laser based spectroscopic techniques are in molecular spectroscopy : thermal tensing, time-resolved laser-induced fluorescence, fluorescence of iodine and in atomic spectroscopy : optogalvanic laser induced fluorescence in a graphite furnace, laser induced fluorescence in an ICP, collinear resonance ionization and resonance ionization mass spectrometry (RIMS). The main advantages of laser spectroscopy are the lack of chemical preparation, rapidity, selectivity, sensitivity as well as the possibility to perform remote measurements via fiber optics.