thesis

Contribution à la mise au point d'une technique de mesure du Kr85 dans l'océan : étude et réalisation d'un système d'extraction, de séparation et de mesure du Krypton total dissous

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Jan. 1, 1986

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Paris 6

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Le Kr85 est un isotope radioactif produit par l'industrie nucléaire. Sa qualité de gaz rare, sa période de 10. 76 ans, son histoire atmosphérique bien documentée et sa fonction d'entrée dans l'océan raisonnablement connue en font un traceur océanographique intéressant pour l'étude de la dynamique océanique à des échelles de temps de quelques années à quelques décennies (formation des eaux profondes, ventilation de la thermocline). Du fait de la faible activité spécifique du Kr85 (quelques dpm/m3 d'eau) la mesure de cet isotope exige des moyens de prélèvement lourds (200 l d'eau par échantillon) et une procédure analytique en plusieurs étapes : le dégazage "in situ" de grandes quantités d'eau de mer. De 3 à 4 l d'air dissous, dont 15 mu de Kr, sont récupérables à partir d'échantillons de 200 l d'eau de mer; la séparation quantitative du krypton total (15 mu l pour 4 l d'air) de l'échantillon gazeux conditionné en mer; le comptage du programme indigo (indian gas ocean) (1983) avec 3 campagnes dans l'océan indien de 1985 à 1987, notre laboratoire s'est doté de moyens de prélèvements lourds et a décidé de développer sa propre technologie de mesure du Kr85 océanique. Le travail que nous présentons concerne les deux premières étapes, désormais acquises de l'analyse du Kr85 océanique : nous avons étudié et réalisé une installation embarquable et fiable de dégazage sous vide capable d'extraire, sous un débit de 8 l/mn, les gaz dissous dans des échantillons de 200 l d'eau de mer. Cette unité d'extraction a permis le dégazage de 160 échantillons d'eau de mer (campagne indigo 1 et 2), avec un rendement > 91% (comparable aux résultats de Smethie, et un taux de contamination par du Kr atmosphérique de l'ordre de 0,05%. Parallèlement à la préparation logistique de ces campagnes, nous avons conçu et réalisé une installation de séparation qui permet de récupérer quantitativement le Kr total de l'échantillon océanique par une série d'élutions fractionnées sur charbon actif, suivie de la purification définitive et de la mesure du Kr par chromatographie en phase gazeuse. Seuls 4% des 15 mu l de Kr attendus (pour 4 l d'air) sont perdus.