Applications de l’imagerie SIMSau sein de la plateforme PATERSON de l’IRSN

Abstract

International audienceLa microscopie ionique analytique SIMS, permet l’analyse élémentaire et isotopique d’une surface solide par faisceau d’ions couplée à un spectromètre de masse. Le principe consiste à bombarder l’échantillon à étudier à l’aide d’un faisceau de particules chargées (dizaine de kV). Ce faisceau d’ions primaires rentre en collision avec l’échantillon cible provoquant l’éjection de particules provenant des couches superficielles de l’échantillon. Une fraction de ces particules est spontanément ionisée. Ces ions dit secondaires, sont ensuite accélérés et dirigés à l’entrée d’un spectromètre de masse. L’analyse de ces ions secondaires permet ainsi de caractériser et d’imager la composition chimique élémentaire et isotopique de la surface de l’échantillon.Cette technique est d’un apport essentiel dans le domaine du nucléaire notamment pour l’étude de la distribution d’éléments stables ou de radio-isotopes aussi bien dans des matrices biologiques par des études de micro localisation de l’uranium dans des tissus rénaux contaminés que géologiques avec mise en évidence de la signature radiogénique en plomb de phase uranifère issue de résidu de traitement de minerai d’Uranium . Ainsi l’équipement SIMS 4FE7 implanté au sein de la plateforme PATERSON de l’IRSN est utilisé dans le domaine de la radioprotection pour améliorer la compréhension des mécanismes de transport ainsi que d’accumulations des radionucléides. Dans le domaine de la sûreté nucléaire, il permet également d’aider à la compréhension de la tenue des gaines de combustible à l’irradiation en cartographiant les éléments hydrogène et oxygène