Analyses élémentaires par fluorescence de rayons X - Application à la géochimie et aux sciences de l'environnement

Abstract

Les travaux réalisés dans ce mémoire, présentent les performances analytiques des spectromètres de fluorescence X à dispersion d’énergie (ED-XRF), installés au Centre National de l’Energie, des Sciences et des Techniques Nucléaires, Rabat, Maroc. Configurés autour d’un détecteur à semi-conducteurs Si(Li), ces spectromètres sont couplés à deux systèmes d’excitation : excitation par sources radioactives (Fe, Cd et Am) et celle utilisant un tube à rayons X avec un montage d’excitation secondaire (cible secondaire Mo et Cu). L’analyse quantitative des spectres, est réalisée à l’aide du programme de déconvolution AXIL, en adoptant la méthode d’émission-transmission à irradiateur mono-élémentaires, comme procédure quantitative pour la correction des effets d’auto-absorption. Les résultats de la calibration des spectromètres à dispersion d’énergie sur des échantillons étalons de l’Agence International de l’Energie Atomique (AIEA), montrent que ces techniques dans les configurations expérimentales actuellement installées, permettent de retrouver les valeurs certifiées avec une précision de 6% pour les éléments de couvrir une gamme étendue d’éléments de l’Aluminium au Thorium avec une sensibilité optimale (quelques ppm). Les mêmes échantillons standards, ont fait l’objet d’analyses par fluorescence X à dispersion de longueur d’onde (WD-XRF) d’une part et par spectrométrie d’émission atomique à sources plasma couplée par induction (ICP-AES) d’autre part. Ces analyses ont été effectuées au centre SPIN (Sciences des Processus Industriels et Naturels), Département GENERIC (Géochimie, Environnement, Ecoulements, Réacteurs Industriels, Cristallisation) à l’2cole des Mines de Saint-Etienne France. L’inter-comparaison des résultats obtenus, a confirmé la fiabilité des spectromètres à dispersion d’énergie, comme elle a mis en évidence la complémentarité des trois techniques utilisées. Ces trois techniques (ED-XRF, WD-XRF et IC-AES) ont été appliquées dans l’analyse des échantillons d’intérêt géologique tels que les roches magmatiques de Saghro occidental de l’Anti-Atlas, ainsi que des échantillons d’intérêt environnemental tels que les sédiments et les sols irrigués par les eaux de l’Oued Boufekrane (Meknès).