Mise au point de la méthode k0-NAA en utilisant la convention de HfGDAHL et le formalisme de WESTCOTT et son application dans la nutrition, la santé et la minéralogie

Abstract

Soucieuse de la compétitivité de la standardisation k0 de la méthode d’analyse par activation neutronique, dite k0-NAA, avec d’autres techniques de détermination efficaces, on présente dans cette thèse l’implémentation et l’application de la méthode k0-NAA au sein du réacteur Es-Salam. Les bases le la méthode k0-NAA sont la convention de Hfogdahl et le formalisme de Westcott pour la description physico-mathématique du taux de réaction (n,g). On reconnaît pleinement qu’en choisissant la convention de Hfgdahl, des réactions (n,g) avec un facteur g Westcott s’écartant de l’unité sont en principe à exclure de toute considération. Il est toutefois démontré que les erreurs ainsi suscitées sont minimes voire négligeables, à l’exception de 151Eu (n,g) et de 176Lu (n,g) parmi 144 cas intéressants du point de vue analytique. La méthode k0 peut être interprétée de deux façons : une standardisation absolue (flexible et simple à appliquer), dans laquelle les données nucléaires absolues ont été remplacées par une seule constante nucléaire composée, à savoir le facteur k0, ou comme une technique mono comparateur (exacte et simple à appliquer), rendu flexible à l’égard des conditions expérimentales. Dans le présent travail, l’implémentation de la méthode k0- NAA a été réalisée en utilisant toutes les méthodes de calibration liées au spectre de flux des neutrons thermiques et épithermique. Sachant que les méthodes : rapport cadmium, couverture cadmium, les irradiations nues et du double isotope (Zr) ont été intensivement appliquées pour la caractérisation du site d’irradiation. Nous avons suivi une méthodologie spécifique à la caractérisation des détecteurs Ge(HP). Elle se fonde sur la détermination expérimentale des valeurs d’efficacité des sources ponctuelles se trouvant à une grande distance du détecteur (faisable avec une exactitude de 1 à 2 % dans le domaine de l’énergie gamma analytiquement valable), suivie de la conversion de ces valeurs dans la configuration géométrique donnée. Cette conversion, qui fait usage d’angles solides « effectifs » et inclut les effets d’atténuation gamma, demande toutefois que le détecteur Ge ainsi que la source aient une forme cylindrique, parfaitement symétrique et que les dimensions de la sources et du détecteur soient connus. Cette partie a été résolue par l’utilisation du logiciel Kayzero for windows. Les résultats obtenus des paramètres physiques tels que f, alpha, ep et Tn ont été vérifiés par l’utilisation d’un certain nombre de standards, CRM et SRM (Standard Refrence Material). En plus, nous avons utilisé le standard SMELS (Synthetic Multi-Element Standards) qui a été récemment produit par IRMM (Institute for Reference and Measurements Materials) pour le contrôle qualité de la méthode k0-NAA. Dans ce travail, plusieurs applications ont été effectuées dans les domaines de la santé (analyse des éléments de traces et toxiques dans des échantillons de cigarette de tabac algérien et importé), la nutrition (Analyse élémentaire du lait en poudre consommée en Algérie) et la minéralogie (Analyse d’un minerai de Fer situé au nord est algérien).