13e Colloque annuel du RÉDiST
L'activation neutronique : tonique ou archaïque.
Bédard, L.Paul,
pbedard@uqac.uquebec.ca, Sciences de la Terre, Université du Québec à Chicoutimi, 555 boul. de l'Université, Qc, G7H 2B1.
Résumé de conférence
L'activation neutronique (INAA) est une méthode analytique en perte de popularité. De nombreux utilisateurs subissent une pression pour utiliser la méthode en vogue : l'ICP-MS. Qu'en est-il ?
L'INAA est une méthode nucléaire qui se caractérise ses manipulations minimales et par sa grande simplicité d'utilisation pour l'usager. Pour toute préparation, il suffit de peser et d'encapsuler l'échantillon. Pas de mise en solution ou de masse infinitésimale à quantifier. L'échantillon acquièrera une radioactivité après un passage dans un réacteur nucléaire. Cette radioactivité sera mesurée par un détecteur. Le spectre obtenu se composera de pics dont l'aire sera proportionnelle à la teneur après quelques corrections spectrales et nucléaires simples. De plus, comme c'est une ``vieille'' méthode bien établie les problèmes sont connus et dans la plupart des cas résolus.
Dans le cas de l'ICP-MS, il s'agit de spectrométrie de masse (séparation des éléments (isotopes) par leur masse). Pour séparer les masses, les éléments doivent être attirables donc ionisés, c'est le but du plasma. Les échantillons doivent être introduits soit par le mode solution ou soit par une ablation laser. Si intéressante soit cette dernière approche, elle est affublée d'un grand problème soit l'estimation de la masse d'échantillon amenée au spectromètre. Ce paramètre est généralement estimé par une normalisation à un élément préablement déterminé à la sonde électronique. Il est alors supposé que la teneur de cet élément est constante en 3D dans l'échantillon. Pour le mode solution, de nombreux minéraux sont difficiles à mettre en solution (zircon, chromite, etc.). De plus, si tous les éléments sont conservés en solution, il y a trop de sels dans la solution et la qualité du signal se dégrade et peut devenir inutilisable. Étant donné que les limites de quantification sont très faibles, la contribution des réactifs peut être très importante (blanc élevé). Un dernier problème considéré est ``l'effet de mémoire'' ou la contamination inter-échantillon qui est parfois importante parce que la solution adhère à la verrerie de l'appareil.
Plusieurs auteurs s'accordent pour dire que l'INAA est plus précise que l'ICP-MS. Dans le cas des éléments du Groupe du Platine (ÉGP : platine, palladium, iridium, etc.), les deux méthodes (INAA et ICP-MS) donnent des performances similaires pour les échantillons contenant des sulfures ou des oxydes (après préconcentration par pyroanalyse). Le cas pour les échantillons à faibles teneurs n'est pas aussi clair. Pour les éléments tels que le Pd, l'ICP-MS offre un avantage dans les faibles teneurs.
Il est également important de garder à l'esprit les limites de quantification, la précision et la justesse nécessaire pour résoudre le problème géologique. Si le problème géologique demande de faire la différence entre des unités ayant 1, 10 ou 100 µg/g de barium, l'INAA est nettement suffisante. Si, au contraire, il faut distinguer des unités ayant 10, 11 ou 12 µg/g l'ICP-MS devrait offrir une meilleure performance. S'il faut comparer des compositions géochimiques avec d'autres laboratoires, une grande justesse est nécessaire et l'INAA est à favoriser.
En conclusion, l'INAA offre une grande simplicité de préparation d'échantillon et une grande justesse. L'ICP-MS offre une excellente précision, des limites de quantification très basses mais exige une préparation complexe où de nombreuses embûches peuvent survenir. De plus l'ICP-MS offre l'avantage de pouvoir mesurer des rapports isotopiques ce que l'INAA ne peut offrir.
