En collaboration avec Corporation Scientifique Claisse, une nouvelle méthode de dissolution utilisant la fusion automatisée est présentement en développement. Cette approche de dissolution devrait permettre l’analyse par ICP-MS des métaux réfractaires, tel que l’oxyde d’uranium et de thorium. Le principal problème relié à ce type de dissolution résulte de l’utilisation du métaborate de lithium (LiBO2) qui, lorsque présent dans l’échantillon dissout, influence les performances analytiques. Une stratégie possible est l’utilisation de la chromatographie d’extraction qui permet de réduire l’effet matriciel matrice tout en conservant les analytes d’intérêt en solution. Idéalement, une approche sélective à l’élimination du lithium et du borate permettrait d’universaliser l’utilisation de la fusion boratée pour la mise en solution de diverses matrices.

Les actinides sont des métaux radioactifs naturels et anthropogéniques présents dans l’environnement à l’état de traces et d’ultra-traces. Leur mesure est primordiale lors d’opérations de routines dans l’industrie nucléaire et lors d’urgences nucléaires. Leur détermination se fait par spectrométrie alpha et spectrométrie de masse (ICP-MS), des techniques analytiques sujettes à de nombreuses interférences. L’objectif de ce projet est de séparer en fractions distinctes les actinides le plus rapidement et le plus efficacement possible pour lever ces interférences en utilisant la chromatographie d’extraction et en automatisant les différentes étapes.

Plusieurs approches sont mises de l’avant pour effectuer la pré-concentration des actinides à des fins d’analyses environnementales. La technique d’extraction au point trouble d’un système micellaire (cloud point extraction) permet de pré-concentrer les actinides et de les séparer facilement de la matrice. Le point trouble se définit comme étant le point où la diminution de la solubilité des micelles en solution cause l’aspect trouble de la solution. Il est aussi possible grâce à cette technique de séparer les actinides selon leur affinité avec le ligand utilisé. Plusieurs systèmes sont présentement à l’essai au laboratoire.

L’efficacité des particules alpha de produire des dommages biologiques lors d’une exposition interne chronique a rarement été étudiée pour des espèces biologiques sauvages. Afin de caractériser le risque écologique, des études sous environnement contrôlé sont requises pour des radionucléides reliés à l’exploitation de l’uranium afin déterminer les effets biologiques à des critères d’évaluations définis, spécialement au niveau du cycle reproducteur, de tels radionucléides. Ce projet est effectué en collaboration avec l’Université McMaster.

Contrairement à la vaste majorité des éléments, les risques pour la santé d’une exposition à l’uranium sont à la fois chimiques et radiologiques. Dans cette optique, l’inhalation d’uranium peut s’avérer une source d’exposition potentielle. Ainsi, il est critique d’être en mesure d’évaluer la concentration en uranium particulaire pour, entre autre, déterminer le bruit de fond environnemental en uranium. En plus d’être essentiel du point de vue de la santé publique, ces valeurs sont essentielles pour quantifier l’impact qu’aurait un incident nucléaire sur l’environnement québécois. L’évaluation du ratio isotopique entre l’uranium-235 et -238 permet la quantifier, partiellement, l’origine de la contamination en uranium, qu’elle soit anthropogénique ou naturelle. Lors de cette étude, nous avons évalué les teneurs d’uranium aéroporté pour trois villes québécoises et nous avons déterminé le risque radiologique associé à l’inhalation de ces particules. Ce projet a été effectué en collaboration avec le bureau de la radioprotection, une branche de Santé Canada.

La problématique de la contamination par l’uranium, contrairement à plusieurs actinides, est d’autant plus complexe que son origine peut être naturelle ou anthropogénique. La distinction entre les deux types de contamination est basée essentiellement sur des variations de ratio isotopique. Le bassin versant du St-Laurent (BVSL), constitué des Grand Lacs et du fleuve Saint-Laurent, est un écosystème marin d’étude unique pour la géochimie de l’uranium et de ses descendants, puisqu’il est le seul bassin d’eau douce à avoir accueilli, au cours des 60 dernières années, tous les stades du cycle du combustible nucléaire. Cependant, il existe peu d’information sur la biogéochimie des radionucléides, y compris l’uranium, dans le BVSL. Ainsi, il importe d’approfondir nos connaissances sur plusieurs paramètres dictant la spéciation, puisque cette dernière influe sur la biodisponibilité et, par conséquent, sur la toxicité.

En cas d’incident radiologique, il faut pouvoir détecter rapidement une contamination interne des individus exposés. Parmi les méthodes d’analyse actuelles, le dosage des radionucléides présents dans les matières fécales est la méthode la plus précise pour les premiers stades de l’élimination des radionucléides. L’analyse des actinides dans les matières fécales est complexe, dû à la présence d’espèces insolubles. Le projet consiste donc à établir une méthode de digestion complète et d’analyse des actinides présents dans les matières fécales via la fusion automatisée et de la chromatographie d’extraction. Avec ce type d’approche, il devrait être possible de réduire de façon significative les délais d’analyses permettant ainsi un traitement prompt des individus contaminés.

À l’aide d’échantillons biologiques obtenus du United State Transuranium and Uranium Registries (USTUR), la teneur en béryllium dans divers organes et tissus biologique d’un individu ont été obtenu par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS). Les données obtenues lors de ce projet permettront de peaufiner les modèles biocinétique existant du Be et de mieux comprendre le comportement de ce dernier dans le corps humain. Pour ce faire, le laboratoire à mis au point une méthode de dosage polyvalente à facteur de dilution constant qui permet la détection de Be à des teneurs de l’ordre du nanogramme. Les fluctuations du plasma résultantes du type de matrices analysées (ossement, tissus, organes, …) a été minimisé à l’aide d’un système d’introduction particulier. Cette amélioration technologique permet l’analyse de traces à l’intérieur de matrices particulièrement salines.

Ce projet à pour but d’améliorer les connaissances relatives à la biosolubilité des particules contaminées par des actinides ainsi que des particules de combustibles produites à l’intérieur des réacteurs CANDU. Ces dernières peuvent causer un risque potentiel soit durant l’explotation des réacteurs CANDU ou encore lors d’opérations de réfection ou de déclassement. Ce projet est effectué en collaboration avec des chercheurs d’Énergie Atomique du Canada Limitée.