Spéciation du tritium dans les échantillons de l’environnement

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Exchangeable and Non-Exchangeable Organically Bound Tritium (E-OBT and NE-OBT) forms exploration by isotopic exchanges

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Tritium speciation in environmental matrices by isotopic exchange

International audienceTritium (3H) the radioactive isotope of hydrogen is a beta emitter with a half-life of 12.312 (25) years. It can integrate organics molecules of living organisms by following the water cycle and form the organically bound tritium fraction (OBT). In 2017, the IRSN published a report on the update of knowledge on tritium in the environment, taking up some of the questions that have been waiting to be answered since the publication of the Livre Blanc du Tritium by ASN in 2010. Among these, those concerning the behavior, fate and speciation of this radionuclide in the environment are still relevant. The existence of two forms of OBT is commonly accepted: a non-exchangeable fraction (NE-OBT) and an exchangeable fraction (E-OBT) with the near environment. However, there is no consensus on their definition, therefore several one can be found in the literature

DTPA Treatment of Wound Contamination in Rats with Americium: Evaluation of Urinary Profiles Using STATBIODIS Shows Importance of Prompt Administration

International audienceINTRODUCTION: In the nuclear industry wound contamination with americium is expected to increase with decommissioning and waste management. Treatment of workers with diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) requires optimization to reduce internal contamination and radiation exposure.OBJECTIVES: To evaluate and compare different DTPA protocol efficacies after wound contamination of rats with americium.METHODS: Wound contamination was simulated in rats by depositing americium nitrate in an incision in the hind limb. Different routes, times and frequencies of DTPA administration were evaluated. Individual daily urinary americium excretion and tissue retention were analyzed using the statistical tool STATBIODIS. Urinary profiles, urinary enhancement factors and inhibition percentages of tissue retention were calculated.RESULTS: A single DTPA administration the day of contamination induced a rapid increase in americium urinary excretion that decreased exponentially over seven days indicating that the first DTPA administration should be delivered early as possible. DTPA treatment limited americium uptake in systemic tissues irrespective of the protocol. Liver and skeleton burdens were markedly reduced which would drive reduction of radiation dose. Local or intravenous injections were equally effective. Inherent difficulties in wound site activity measurements did not allow identification of a significant decorporating effect at the wound site. Repeated intravenous injections of DTPA also increased americium urinary excretion which supports the use of multiple DTPA administrations shortly after wound contamination.CONCLUSION: Results from these statistical analyses will contribute to a better understanding of americium behavior in the presence or absence of DTPA, and may aid optimization of treatment for workers

DTPA Treatment of Wound Contamination in Rats with Americium: Evaluation of Urinary Profiles Using STATBIODIS Shows Importance of Prompt Administration

International audienceINTRODUCTION: In the nuclear industry wound contamination with americium is expected to increase with decommissioning and waste management. Treatment of workers with diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) requires optimization to reduce internal contamination and radiation exposure.OBJECTIVES: To evaluate and compare different DTPA protocol efficacies after wound contamination of rats with americium.METHODS: Wound contamination was simulated in rats by depositing americium nitrate in an incision in the hind limb. Different routes, times and frequencies of DTPA administration were evaluated. Individual daily urinary americium excretion and tissue retention were analyzed using the statistical tool STATBIODIS. Urinary profiles, urinary enhancement factors and inhibition percentages of tissue retention were calculated.RESULTS: A single DTPA administration the day of contamination induced a rapid increase in americium urinary excretion that decreased exponentially over seven days indicating that the first DTPA administration should be delivered early as possible. DTPA treatment limited americium uptake in systemic tissues irrespective of the protocol. Liver and skeleton burdens were markedly reduced which would drive reduction of radiation dose. Local or intravenous injections were equally effective. Inherent difficulties in wound site activity measurements did not allow identification of a significant decorporating effect at the wound site. Repeated intravenous injections of DTPA also increased americium urinary excretion which supports the use of multiple DTPA administrations shortly after wound contamination.CONCLUSION: Results from these statistical analyses will contribute to a better understanding of americium behavior in the presence or absence of DTPA, and may aid optimization of treatment for workers

New liquid scintillators without Nonylphenol Ethoxylates:comparative study of their behavior with classic liquid scintillatorsCéline

International audienceeffluents is carried out by French laboratories in compliance with applicable regulations using proven methods (technical standardization, development and validation of analytical methods when appropriate, verification/qualification of products and consumables that may have an impact on the measurement results, compliance with the performances required by the nuclear safety authority or customers, etc.). This monitoring involves in particular the quantification of beta emitters, carried out via liquid scintillation measurements requiring the use of cocktail scintillation liquids (CSL). A SL is essentially composed of solvents, fluorescent solutes and surfactants, including Nonylphenol Ethoxylates (NPE). These ensure miscibility with aqueous samples. NPE are today considered as SVHC (Substance of Very High Concern) in the European regulations REACH. NPE free CSL without NPE are therefore under development by suppliers.In order to ensure the continuity of the control regulations carried out on the different matrices analyzed by the French laboratories, it is important to know the behavior of these new CSL NPE free in comparison with those used actually, in order to allow:- to characterize the performances achievable by laboratories following the use of these new cocktails;- to anticipate or rule out possible changes in practices which may be necessary to ensure compliance with the technical and regulatory requirements in force with progressive national use of these new cocktails.In this context, the French Commission for establishment of analytical methods (CETAMA) organized an interlaboratory qualification exercise to study the performance of two new CSL without NPE. This exercise takes place in two phases:• Phase 1: Screening- Step 1: Definition of the stability conditions of the reference water / scintillating liquid mixtures, by determining the most efficient ratios Vreference water/ VSL under the laboratory conditions,- Step 2: Measurement of light attenuation on the best mixtures and study of their stability.• Phase 2: Study of the parameters of importance for the measurement, in the case of tritium.The results obtained during this exercise will be presented as well as the perspectives

New scintillation liquids without Nonylphenol Ethoxylates: comparative study of their behavior with classic scintillation liquids

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NOUVEAUX LIQUIDES SCINTILLANTS SANS NONYLPHENOL ETHOXYLATES : ETUDE COMPARATIVE DE LEUR COMPORTEMENT AVEC LES LIQUIDES SCINTILLANTS CLASSIQUES

International audienceLa surveillance de l’environnement des installations nucléaires et/ou de leurs effluents est réalisée par les laboratoires français dans le respect de la réglementation applicable (respect des normes techniques en vigueur, développement et validation des méthodes d’analyse préalablement à leur mise en œuvre, vérification/qualification des produits et consommables pouvant avoir un impact sur le résultat de la mesure, respect des performances requises par l’autorité de sureté nucléaire ou les clients, etc.). Cette surveillance passe notamment par la quantification d’émetteurs bêta, assurée via des mesures par scintillation liquide requérant l’utilisation de liquides scintillants. Les liquides scintillants (LS) sont des composés qui possèdent des propriétés spécifiques pour convertir un rayonnement ionisant en une émission lumineuse afin de la mesurer avec des compteurs à scintillation liquide. Un LS est essentiellement composé de solvants, de solutés fluorescents et de surfactants, dont les Nonylphénol Ethoxylates (NPE). Ces derniers permettent d’assurer la miscibilité avec des échantillons aqueux. Les NPE sont aujourd’hui considérés comme des SVHC (Substance of Very High Concern) dans la classification REACH. Des LS sans NPE sont donc en cours de développement chez les fournisseurs. Afin d’assurer la continuité des contrôles réalisés sur les différentes matrices analysées par les laboratoires français, il est important de connaître le comportement de ces nouveaux LS sans NPE, en comparaison avec ceux utilisés habituellement, et ce, pour permettre :-De caractériser les performances atteintes par les laboratoires suite à l’utilisation de ces nouveaux produits ;-D’anticiper ou écarter d’éventuelles évolutions de pratiques qui pourraient être nécessaires pour assurer le respect des exigences techniques en vigueur avec une utilisation nationale progressive de ces nouveaux produits.Dans ce contexte, la CETAMA a organisé un exercice interlaboratoires afin d’étudier les performances de deux nouveaux LS sans NPE, en deux phases comprenant plusieurs étapes :•Phase 1 : Screening -Etape 1 : Définition des conditions de stabilité des mélanges eau de référence / liquide scintillant, en déterminant les ratios Veau de référence/ VLS les plus performants dans les conditions d’utilisation des laboratoires,-Etape 2 : Mesure de l’affaiblissement lumineux sur les meilleurs mélanges et étude de leur stabilité.•Phase 2 : Etude des paramètres d’importance pour la mesure, dans le cas du tritium.Dix-huit laboratoires, membres de trois Groupes Thématiques de la CETAMA (GT14 : Analyse des radionucléides dans les effluents et déchets, GT18 : Analyse de l’eau, GT31 : Analyse des radionucléides dans l’environnement), ont participé à la phase 1 de cette étude transverse. Vingt-sept laboratoires vont participer à la phase 2. L’objectif, à l’issue de ces 2 phases, est de qualifier techniquement, à l’échelle nationale, les liquides scintillants pour les besoins des utilisateurs. Pour la première phase de l’étude, un protocole d’essais en deux étapes, destiné à tester les nouveaux LSC sans NPE, a été défini par la CETAMA en concertation avec trois Groupes Thématique concernés par la modification de la formulation des nouveaux LS dans leurs techniques analytiques.A l’étape 1, tous les laboratoires ont réussi à trouver au moins un mélange restant stable et translucide suffisamment longtemps pour la réalisation des analyses.A l’étape 2, l’analyse des résultats afin de vérifier la stabilité de l’affaiblissement lumineux des mélanges eau de référence / liquide scintillant a été réalisée selon deux approches.•1ère approche (données traitées par laboratoire) :L’évaluation de stabilité de l’affaiblissement lumineux a été effectuée sur la base des recommandations du §3.4 du guide ISO 35 ( ) . Le test statistique préconisé par la norme a été appliqué à toutes les données disponibles (e.g : données tous ratio, tous LS, pour l’eau douce). Pour 54 essais sur 98, la pente de la régression linéaire obtenue pour ces essais n’est pas significativement différente de 0 (e.g. l’affaiblissement lumineux n’évolue pas de manière significative sur le temps de la mesure).Pour les 44 essais restant, il n’est cependant pas possible d’affirmer avec certitude que la pente de la régression linéaire obtenue pour ces essais est différente de 0.Les conclusions de cette première approche étant à prendre avec beaucoup de précautions étant donné le faible nombre de mesures par laboratoire, un complément d’analyse sur les graphes a été réalisé pour les 44 essais dont la pente semblait différente de 0Dans un premier temps, la présence de points aberrants a été vérifiée pour en tenir compte dans l’interprétation des données, notamment du fait de leur impact sur la valeur réelle de la pente.Dans un second temps, une comparaison de l’étendue des données de chaque essai avec l’incertitude de répétabilité moyenne obtenue à partir des valeurs transmises par une partie des laboratoires (0,45%), a mis en évidence que, dans la plupart des cas, les tests pouvaient être considérés comme « non-concluants ». L’hypothèse de pente non nulle, en particulier pour des données concernant trois LS de référence, n’a pu être écartée. Il est possible que, dans ces cas, l’incertitude de répétabilité soit supérieure à 0,45%.En tenant compte de ces compléments d’analyses des graphes, une grande majorité des tests montrant l’instabilité potentielle de l’affaiblissement lumineux s’avèrent être « non-concluants ».•2ème approche (comparaison interlaboratoire) :Il a été examiné les résultats des laboratoires pour chacun des deux nouveaux LS Méridian ainsi que pour le LS de référence Ultimagold et ce pour chacun des ratios utilisés par au moins 2 laboratoires.Afin de s’affranchir de la variation de la valeur brute de l’indicateur d’affaiblissement lumineux (tSIE pour les compteurs TriCarb) entre les laboratoires, il a été choisi de normaliser les résultats pour chaque durée t à la moyenne du laboratoire.A partir de cette étude il a été possible de conclure à une stabilité comparable de l’affaiblissement lumineux sur la durée de la mesure, pour les LS Prosafe LT+, Prosafe HC+ et le LS de référence, Ultimagold.La fidélité (intervalle de confiance) de la mesure de l’indicateur d’affaiblissement lumineux pour les trois LS concernés et les différents ratios testés est estimée de l’ordre de 2%.En conclusion, il n’y a pas de différence notoire entre la stabilité des mélanges faits avec les nouveaux LS et ceux faits avec les LS de référence. En ce qui concerne la phase 1, il a été possible de conclure à la stabilité de l’affaiblissement lumineux pour les LS Prosafe LT+ et Prosafe HC+ de Meridian. Leur stabilité est comparable à celle du LS de référence l’Ultimagold. La fidélité de la mesure de l’indicateur d’affaiblissement lumineux pour les trois LS concernés et les différents ratios testés est de l’ordre de 2%.Afin d’avoir une meilleure connaissance de ces nouveaux produits, la seconde phase de l’étude a été organisé. Elle vise à mettre en évidence l’éventuel impact des nouvelles formulations sur les paramètres d’importance pour la mesure (bruit de fond, efficacité de comptage, facteur de mérite, seuils de décision/limites de détection…). Les tests seront réalisés en plusieurs sessions, avec des solutions de radionucléides β (tritium, puis carbone 14 et enfin nickel 63). Un seul des liquides scintillants fera l’objet des tests.Le protocole prévoit de différencier deux domaines analytiques (environnement et installation). Il s’agit d’étudier, en cinq étapes, les principaux paramètres d’importance pour la mesure, en comparant la réponse obtenue après analyse avec le liquide scintillant sans NPE et celle du LS habituellement utilisé par les laboratoires. Les cinq étapes de l’étude sont :•Etape 1 : Facteur de mériteIl s’agit de déterminer les fenêtres de comptage les plus pertinentes pour le nouveau LS et de les comparer aux fenêtres optimisées des LS habituels.•Etape 2 : Bruit de fondIl s’agit d’évaluer l’impact du nouveau liquide scintillant sur le bruit de fond atteint par les laboratoires par rapport aux conditions de référence.•Etape 3 : Détermination de l’efficacité.Chaque laboratoire détermine l’efficacité dans ses conditions de routine (temps de comptage…) en réalisant une courbe d’affaiblissement lumineux (ou quenching) ou un étalonnage interne– indicateur d’affaiblissement lumineux constant. •Etape 4 : Estimation des SD/LD •Etape 5 : Estimation de l’exactitude Il s’agit d’évaluer l’impact du nouveau liquide scintillant sur la justesse et la fidélité.Les résultats devront être transmis par les 27 laboratoires participants en avril 2023. Ils seront ensuite traités par la CETAMA afin de statuer si les performances atteintes avec les nouveaux liquides sans NPE sont équivalentes à celles des liquides scintillants classiques

New scintillation liquids without Nonylphenol Ethoxylates: comparative study of their behavior with classic scintillation liquids

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