Role of isotope mass spectrometry in cosmic abundance studies

Laeter, J. R. De

doi:10.1002/mas.1280130103

Cited by 9 publications

(3 citation statements)

References 74 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…These abundances are based primarily on the determination of trace elements in primitive carbonaceous meteorites together with abundance data from the solar photosphere (Anders & Grevesse, 1989; Lodders, 2003). Although most of the Solar System abundances are only accurate to ±10%, the IDMS technique can measure abundances accurate to ±2% (De Laeter, 1994). The IDMS technique was established by nuclear scientists to enable accurate fission‐yield abundances and branching ratios to be measured (Inghram, 1954).…”

Section: Nucleosynthesismentioning

confidence: 99%

Nuclear applications of inorganic mass spectrometry

Laeter

2009

Mass Spectrometry Reviews

View full text Add to dashboard Cite

There are several basic characteristics of mass spectrometry that are not always fully appreciated by the science community. These characteristics include the distinction between relative and absolute isotope abundances, and the influence of isotope fractionation on the accuracy of isotopic measurements. These characteristics can be illustrated in the field of nuclear physics with reference to the measurement of nuclear parameters, which involve the use of enriched isotopes, and to test models of s-, r-, and p-process nucleosynthesis. The power of isotope-dilution mass spectrometry (IDMS) to measure trace elements in primitive meteorites to produce accurate Solar System abundances has been essential to the development of nuclear astrophysics. The variety of mass spectrometric instrumentation used to measure the isotopic composition of elements has sometimes been accompanied by a lack of implementation of basic mass spectrometric protocols which are applicable to all instruments. These metrological protocols are especially important in atomic weight determinations, but must also be carefully observed in cases where the anomalies might be very small, such as in studies of the daughter products of extinct radionuclides to decipher events in the early history of the Solar System. There are occasions in which misleading conclusions have been drawn from isotopic data derived from mass spectrometers where such protocols have been ignored. It is important to choose the mass spectrometer instrument most appropriate to the proposed experiment. The importance of the integrative nature of mass spectrometric measurements has been demonstrated by experiments in which long, double beta decay and geochronological decay half-lives have been measured as an alternative to costly radioactive-counting experiments. This characteristic is also illustrated in the measurement of spontaneous fission yields, which have accumulated over long periods of time. Mass spectrometry is also a valuable tool in the determination of neutron capture cross-section measurements and the application of such determinations in Planetary Science.

show abstract

Section: Nucleosynthesismentioning

confidence: 99%

Nuclear applications of inorganic mass spectrometry

Laeter

2009

Mass Spectrometry Reviews

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…D'autre part, le curium-242 intervient de façon privilégiée dans l'interprétation des calculs d'évolution du combustible (Allais, 1998 ;Roque, 2001) : il est le fils de l'américium-241 par capture de neutrons et le père du curium-243. La détermination de sa teneur absolue ou relative au 238 U permet donc d'avancer sur la connaissance des écarts calcul-expérience pour les radionucléides 241 Am et Dans le domaine nucléaire, la mesure de la composition isotopique d'un élément est généralement effectuée par spectrométrie de masse à thermoionisation (TIMS) qui est l'une des meilleures techniques pour obtenir des rapports isotopiques reproductibles et justes (De Laeter, 1994 ;Heumann et al, 1995). Cependant, selon les radionucléides, le temps de refroidissement et la nature du combustible, cette technique peut ne pas être suffisamment sensible pour les mesurer.…”

Section: Introductionunclassified

Détermination du curium-242 par spectrométrieαet spectrométrie de masse dans les combustibles nucléaires irradiés

et al. 2004

View full text Add to dashboard Cite

Le curium-242 est un isotope particulièrement important dans les combustibles nucléaires irradiés en raison de sa contribution à la puissance résiduelle et également de sa chaîne de décroissance radioactive. La détermination de sa teneur est donc essentielle pour améliorer la connaissance des données nucléaires de base. Selon la nature et le temps de refroidissement du combustible irradié, la teneur en 242 Cm peut être inférieure à la limite de détection des techniques de spectrométrie de masse classiquement utilisées. La spectrométrie alpha peut alors prendre le relais pour ce radionucléide de courte période (T = 162,9 jours). À partir de solutions diluées de deux combustibles MOX (OXyde Mixte d'uranium et de plutonium) irradiés de faible temps de refroidissement et dont la teneur en 242 Cm est de quelques dizaines de pg, la mise au point de différentes séparations chimiques successives a permis d'obtenir des fractions de curium suffisamment pures pour effectuer l'analyse isotopique du curium par spectrométrie de masse à thermo-ionisation mais également la détermination du rapport 242 Cm/ 244 Cm par spectrométrie alpha. L'accord obtenu sur les rapports déterminés par les deux techniques a permis d'étendre la mesure par spectrométrie alpha à un combustible UOX (OXyde d'Uranium) de teneur en 242 Cm encore plus faible. L'association de la mesure du rapport 242 Cm/ 244 Cm avec le rapport 244 Cm/ 238 U déterminé par spectrométrie de masse à thermo-ionisation et dilution isotopique, à l'aide d'un traceur 248 Cm/ 233 U, permet ainsi de connaître la teneur en curium-242 par rapport à l'uranium-238, utilisé comme référence, dans le combustible. ABSTRACT Determination of curium-242 by α spectrometry and mass spectrometry in spent nuclear fuels.

show abstract

“…Mass spectrometry traces its roots to the work of J. J. Thomson beginning nearly a century ago. During the first half of the century, the technique was developed and practiced by physicists and the applications were mainly limited to precise determination of the masses of the stable nuclides and natural abundance of isotopes . During and immediately following World War II, analytical applications and fundamental physical measurements on molecules began to emerge.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%