Présentation
Auteur(s)
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Éric ELIOT : Chef de la Section d’Analyse et d’Instrumentation SpectrométriqueCentre d’études de Saclay DPE
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René LÉTOLLE : Professeur émérite à l’université Pierre et Marie Curie (Paris VI) Laboratoire de Biogéochimie isotopique
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Étienne ROTH : Professeur honoraire au Conservatoire National des Arts et MétiersCentre d’études de Saclay SPAM
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Lire l’articleINTRODUCTION
L‘analyse des isotopes stables est utilisée de façon croissante dans de nombreux domaines dont les principaux sont la biochimie et la pharmacologie, l’environnement, la géochimie et la cosmochimie.
La justesse et la sensibilité accrues des mesures donnent accès à la détermination de mécanismes de réactions dans les sciences du vivant, à des datations précises, à des analyses d’ultratraces, tandis que des procédés de visualisation permettent d’étudier des diffusions dans les solides, ou, in vivo, de suivre des mouvements de fluides dans des être vivants.
Les techniques de mesure des isotopes stables, notons-le, s’appliquent aussi aux isotopes radioactifs, moyennant les protections nécessaires, et si leur vie n’est pas trop brève. Après avoir donné la nécessaire introduction sur ce que sont, et comment varient, les abondances isotopiques naturelles, nous décrivons, en premier, contrairement à l’habitude, les applications permises par les mesures isotopiques ; en effet, c’est en fonction du but recherché que le choix de l’une des méthodes d’analyse doit être fait.
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VERSIONS
- Version courante de mars 2014 par Frédéric CHARTIER, Hélène ISNARD, Anthony NONELL
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Méthodes de mesureArticle inclus dans l'offre
"Techniques d'analyse"
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2. Utilisation des mesures isotopiques
2.1 Applications générales
La figure 2 présente les applications des mesures isotopiques sur des éléments ou molécules, de composition isotopique naturelle ou modifiée, en quatre groupes [1].
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Dans le groupe suivi de phénomènes de transport , la méthode consiste à suivre un élément, identifiable par l’un de ses isotopes, le long de transformations physiques ou chimiques. L’isotope de teneur différente de la normale de cet élément est appelé le traceur, ou l’indicateur. Il suffit, pour certaines applications, de pouvoir repérer le traceur malgré les dilutions inévitables ou les échanges isotopiques. Néanmoins, l’utilisation du traçage isotopique implique l’ajout d’un marqueur qui ne peut être totalement pur, même avec des raffinements techniques. Le mélange se fait avec un élément qui comporte lui-même naturellement un ou plusieurs des isotopes concernés. Il importe donc de connaître l’abondance isotopique de ceux-ci avant la procédure d’addition isotopique. L’analyse doit alors permettre d’obtenir une très basse limite de détection, mais pas forcément des valeurs précises ou justes des teneurs isotopiques. Pour la mesure du débit dans une canalisation cylindrique rectiligne de diamètre connu, on peut se contenter de mesurer l’intervalle de temps qui sépare l’injection du traceur en un point et sa détection en aval à une distance connue. Mais, dans d’autres cas, on mesure les variations de concentration au cours du temps en un point donné, ou à un instant donné, le long d’une trajectoire, par exemple pour mesurer des coefficients de diffusion. Pour cette application, si l’on étudie des solides, il est intéressant de disposer d’appareils fournissant une image isotopique du solide. Les plus connus sont les sondes ioniques de Castaing [9]. La RMN est très utilisée dans les milieux biologiques 3.5.
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L’analyse par dilution isotopique est...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LÉTOLLE (R.), MARIOTTI (A.), BARIAC (T.) - Isotopes stables : applications. - Aditech 96 Bd Blanqui 13e Paris (1991). Référence d’un rapport publié sous les auspices du ministère de la Recherche, contenant les références les plus complètes sur les sujets abordés dans le présent chapitre. La bibliographie y est arrêtée vers mars 1991.
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(2) - ROTH (E.) - Chimie nucléaire appliquée. - Masson, Paris (1968).
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(3) - ROTH (E.), POTY (B.) - Nuclear methods of dating. - Kluwer (1989). [Édition française, avec la collaboration de Ménager M.T. : Méthodes de datation par les phénomènes naturels : applications. Masson (1985)].
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(4) - International Union of Pure and Applied Chemistry - Isotopic compositions of the elements - 1989 dans Pure and Appl. Chem. Vol. 63 No 7 p. 991-1002 (1991). (Ces tables de compositions isotopiques, auxquelles sont annexées des listes très complètes de références, sont mises à jour tous les deux ans).
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(5) - MARTIN (G.L.) - * - dans...
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