Extraction sélective des actinides : application à l'analyse radiotoxicologique

Selective extraction of actinides: Application to radiodiotoxicological analysis

¹ Institut de Protection et de Sûreté Nucléaire, Département de la santé de l'Homme et de Dosimétrie, Service de Dosimétrie, IPSN - BP 38 - F-26701 Pierrelatte Cedex, France.
² Ecole Européenne Chimie Polymères Matériaux de Strasbourg, ECPM, URA405 CNRS, 1, rue Blaise Pascal, F-67008 Strasbourg Cedex, France

Résumé

Le rendement d'extraction de l'uranium a été étudié par extraction liquide-liquide, à l'aide d'une molécule macrocyclique, le calix[6]arène, 46, fonctionnalisé par des groupements acide carboxylique. La phase aqueuse comprenait l'uranium en présence d'ions sodium et la phase organique le calixarène dissous dans le benzène. L' étude des paramètres d'extraction a permis de proposer un mécanisme d'extraction. Le rendement d'extraction augmente avec le pH et atteint un maximum voisin de 100% pour un pH>3,7. Sur des solutions contenant en plus de l'uranium des ions sodium, marquées au 22-Na et/ou du plutonium 239, l'extraction de l'uranium reste optimale. Sur des échantillons d'urine, après minéralisation, environ 100% de l'uranium sont extraits par le calixarène. Ces premiers résultats montrent que le calixarène choisi présente une structure adéquate vis-à-vis de la structure de coordination de l'ion uranyle, permettant ainsi une extraction sélective de l'uranium.

Abstract

Selective extraction of actinides: Application to radiodiotoxicological analysis. The extraction efficiency of uranium has been studied in a two phases solvent-extraction system with a macrocyclic molecule, a calix[6]arene, bearing carboxy groups. The aqueous phase contained uranium in presence of sodium ions and the calixarene was dissolved in benzene. The study of the extraction parameters allowed to propose an extraction mechanism. The extraction efficiency was found to increase with pH, with an optimal value around 100%. On synthetic solutions containing in addition to uranium sodium ions (spiked with 22-Na) and/or 239-Pu, no decrease of uranium extraction was observed. When applied to urine samples, after organic digestion, about 100% of uranium have been extracted by the calixarene at pH>3.7. These first results have shown that the calixarene which has been selected has an adequate structure relative to the uranyl ion co-ordination structure, which permits a selective extraction of uranium.