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Keywords:

  • LA-ICP-MS;
  • uranium oxide;
  • rare earth elements;
  • metallogeny;
  • uranium deposits;
  • in situ measurement
  • LA-ICP-MS;
  • oxyde d'uranium;
  • éléments de terres rares;
  • métallogénie;
  • gisements d'uranium;
  • mesures in situ

Advances in the quantification of rare earth elements (REE) at the micrometric scale in uranium oxides by laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry are described. The determination of the best analytical conditions was tested using a uranium oxide (Mistamisk) the concentrations of REE in which were previously estimated by other techniques. Comparison between the use of U or Pb as an internal standard clearly showed a diameter-dependent fractionation effect related to Pb at small crater diameters (16 and 24 μm), which was not found for U. The quantification of REE contents in uranium oxide samples using both matrix-matched (uranium oxide) and non-matrix-matched (NIST SRM 610 certified glass) external calibrators displayed no significant difference, demonstrating a limited matrix effect for REE determination by LA-ICP-MS. Moreover, no major interferences on REEs were detected. The proposed methodology (NIST SRM 610 as external calibrator and U as internal standard) was applied to samples from uranium deposits from around the world. The results showed that LA-ICP-MS is a suitable analytical technique to determine REE down to the μg g−1 level in uranium oxides at the micrometre scale and that this technique can provide significant insights into uranium metallogeny.

Une avancée pour la quantification des éléments de terres rares (ETR) à l'échelle micrométrique dans les oxydes d'uranium par ablation laser couplée à un spectromètre de masse à source plasma est décrite dans le présent papier. La détermination des meilleures conditions analytiques est premièrement testée sur un oxyde d'uranium (Mistamisk) pour lequel les concentrations en ETR ont été antérieurement estimées par d'autres techniques. La comparaison entre l'utilisation de U ou Pb comme standard interne montre clairement un effet de fractionnement dépendent du diamètre pour Pb à petit diamètre (16 et 24 μm), ce qui n'a pas été observé pour U. La quantification des concentrations en ETR dans un oxyde d'uranium de composition connue en utilisant des materiaux de réferences externes de même matrice ou de matrice différente (verre silicaté certifié NIST SRM 610) ne montre pas de différence significative, démontrant des effets de matrice limités pour l'analyse des ETR par LA-ICP-MS. De plus, aucune interférence majeure n'a pu être détectée pour les ETR par LA-ICP-MS. La méthodologie proposée (NIST SRM 610 comme standard externe et U comme standard interne) est appliquée à des échantillons en provenance de différents types de gisements mondiaux d'uranium. Les résultats montrent que la technique LA-ICP-MS est actuellement une méthode d'analyse localisée efficace pour déterminer des concentrations en ETR, jusqu'à des teneurs de l'ordre du μg g−1, dans les oxydes d'uranium à l'échelle micrométrique, et que cette technique peut apporter des contributions significatives pour la métallogénie de l'uranium.