Méthode officielle
Mesure de l'activité b des précipités d'oxalate obtenus à partir des végétaux
1. Objet et domaine d'application
Le présent document a pour objet la description d'une méthode de comparaison de l'émission de rayonnement P de la fraction oxalate obtenue à partir d'un échantillon de végétal à l'émission de rayonnement b d'une source étalon (90Sr - 90Y à l'équilibre).
Cette comparaison conduit à la détermination d'une valeur conventionnelle appelée strontium 90 équivalent . Son intérêt est de fournir dans des délais relativement courts une limite supérieure de l'activité du 90Sr.
Cependant, si l'échantillon renferme une proportion trop importante d'autres radioéléments insolubles sous forme oxalate (89Sr, 140Ba, terres rares...) l'expression du résultat en 90Sr équivalent perd de son intérêt : dans ce cas, la méthode doit être prolongée par une séparation radiochimique du strontium.
2. Principe
Séchage et broyage de l'échantillon.
Minéralisation.
Mise en solution des cendres.
Précipitation des oxalates.
Mesure de l'activité b du précipité.
3. Matériel et réactifs
3.1. Matériel :
3.1.1. Étuve ventilée.
3.1.2. Broyeur à marteaux.
3.1.3. Têts à calcination en silice opaque ou porcelaine.
3.1.4. Four à moufle avec régulation de température.
3.1.5. Bain de sable.
3.1.6. Creusets à plaque filtrante porosité 2 et 3.
3.1.7. Coupelles de comptage.
3.1.8. Appareillage de mesure de la radioactivité b et matériel courant de laboratoire.
3.2. Réactifs
3.2.1. Acide chlorhydrique concentré Q = 1,18 g/ml.
3.2.2. Acide chlorhydrique au quart (v/v).
3.2.3. Chlorure d'ammonium à 250 g/litre de solution.
3.2.4. Acide citrique à 60 g/litre de solution.
3.2.5. Rouge de méthyle en solution alcoolique à 0,4 g/litre.
3.2.6. Hydroxyde d'ammonium Q = 0,90 g/ml.
3.2.7. Acide acétique pur.
3.2.8. Oxalate d'ammonium (solution saturée à froid).
3.2.9. Alcool éthylique absolu.
4. Mode opératoire
4.1. Traitement préliminaire :
4.1.1. Peser une quantité de végétal frais correspondant si possible au moins à 2 ou 3 kg afin d'assurer à l'échantillon une représentativité suffisante.
4.1.2. Sécher l'échantillon à l'étude à 80 °C, peser, broyer et homogénéiser.
4.1.3. Peser dans le têt préalablement taré la- quantité de végétal sec permettant d'obtenir environ 200 mg de Ca (1) (730 mg de C2 04 Ca, H2O).
(1) Les teneurs en Ca des divers produits végétaux peuvent être déterminées à partir des Tables de composition des aliments (Lucie Randoin, Institut scientifique d'Hygiène Alimentaire).
4.1.4. Minéraliser au four à 550 °C jusqu'à obtention de cendres exemptes de carbone. Peser.
4.2 Mise en solution des cendres :
4.2.1. Peser dans un becher la quantité de cendres nécessaires (les quantités de réactifs indiquées correspondent à un prélèvement de 6 grammes).
4.2.2. Ajouter 30 ml d'acide chlorhydrique concentré et évaporer lentement à sec au bain de sable.
4.2.3. Répéter l'opération précédente.
4.2.4. Reprendre le résidu par 100 ml d'acide chlorhydrique au quart.
4.2.5. Porter à ébullition et laisser décanter.
4.2.6. Filtrer sur creuset à plaque filtrante de porosité no 2, de diamètre 60 mm, recouvert d'un papier à filtration rapide.
4.2.7. Rincer le becher au minimum trois fois avec 30 ou 40 ml d'acide chlorydrique au quart bouillant.
La dernière solution de lavage doit être incolore.
4.2.8. Rincer une fois avec 50 ml d'eau déminéralisée bouillante.
4.3. Précipitation des oxalates :
4.3.1. Amener le volume du filtrat recueilli lors de la mise en solution des cendres à environ 350 ml avec de l'eau déminéralisée.
4.3.2. Ajouter 15 ml de la solution de chlorure d'ammonium, 15 ml de la solution d'acide citrique et quelques gouttes de la solution de rouge de méthyle.
4.3.3. Neutraliser par l'hydroxyle d'ammonium jusqu'au virage au jaune de l'indicateur en agitant.
4.3.4. Ajouter la quantité nécessaire d'acide acétique pour obtenir le virage au rouge (pH 4,2).
4.3.5. Chauffer à environ 80 °C et ajouter goutte à goutte en agitant la quantité de la solution d'oxalate d'ammonium nécessaire à une précipitation totale, puis ajouter un excès de 20 ml de la même solution.
4.3.6. Laisser décanter de deux à quatre heures.
4.3.7. Filtrer sur le creuset à plaque filtrante de porosité no 3 préalablement taré.
4.3.8. Laver à l'eau distillée puis à l'alcool ; sécher à l'étuve à 80 °C ; laisser refroidir dans un dessiccateur et peser. On peut considérer ce précipité comme uniquement composé d'oxalate de calcium d'où : masse de calcium = masse d'oxalate x 0,2743.
4.4. Préparation de la source étalon :
4.4.1. Ajouter une activité exactement connue de 90Sr - 90Y à l'équilibre à une solution contenant une quantité connue de calcium : amener à un volume d'environ 100 ml par de l'eau déminéralisée.
4.4.2. Effectuer la précipitation de l'oxalate dans les conditions précisées aux paragraphes 4.3.5. à 4.3.8.
4.5. Détermination de l'activité b du précipité d'oxalate. Expression des résultats
4.5.1. Répartir uniformément dans une coupelle une quantité définie d'oxalate. Cette quantité comprise entre 100 et 500 mg est déterminée une fois pour toutes, compte tenu de l'installation de comptage utilisée.
4.5.2. Effectuer les comptages sur la source étalon et sur la source échantillon en conservant les mêmes conditions opératoires. La durée des comptages est choisie en fonction de la radioactivité des sources.
4.5.3. Exprimer le résultat de la mesure en utilisant la formule suivante :
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N1
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A1 =
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A 2 pCi de 90 Sr équivalent
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N2
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N1 : taux de comptage net de la source échantillon.
N2 : taux de comptage net de la source étalon.
A2 : activité de la source étalon exprimée en pCi de 90Sr.
4.5.4. Rapporter l'activité au gramme de calcium, de cendres ou au kilogramme frais ou sec selon le cas.
Note. - Le rapport A2/N2 peut être déterminé une fois pour toutes.
La valeur de ce rapport sera vérifié au moins une fois par mois à l'aide de la source étalon et sera à nouveau déterminée lorsqu'une des conditions de la mesure aura changé (géométrie de l'échantillon, compteur, etc.).