La résine DGA, contrairement aux autres résines destinées à la séparation des actinides, présente une grande affinité pour l’américium, et ce en milieu nitrique ou chlorhydrique. Outre cette affinité pour l’américium, la résine DGA peut également être utilisée pour la séparation de radium/actinium et de calcium/strontium/yttrium.
Les résultats présentés ci-dessous ont été obtenus avec une résine DGA dont la taille des grains est 50-100 µm.
 | | Figure 1 : Extractant de la résine DGA |
Equilibre d’extraction supposé :
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Où M = Ln, Ac, et = DGA (Extractant) dans la phase stationnaire
La résine DGA se décline sous forme non-ramifiée (résine DGA, Normal ou N,N,N’,N’-tétra-n-octyldiglycolamide) et ramifiée (résine DGA, Branched ou N,N,N’,N’-tetrakis-2-éthylhexyldiglycolamide). La résine DGA présente une grande affinité pour l’américium dans des conditions déterminées, contrairement à la plupart des résines spécifiques dédiées à la séparation des actinides (figure 2). La résine Diphonix permet de fixer Am(III), mais les conditions d’élution ne sont pas aisées. La résine TRU présente un facteur de rétention k’ de 90-100 pour une concentration en HNO3 comprise entre 0,5 et 5 M. A ces mêmes concentrations de HNO3, le coefficient de rétention k’ est 30 à 500 fois supérieur sur la résine DGA que sur la résine TRU.
Cette spécificité permet donc de séparer Am(III) non plus par défaut parce que son facteur de rétention est faible mais sélectivement. Am(III) est très fortement fixé sur la résine DGA pour HNO3 5 M et HCl 5 M et peut être élué avec HNO3 0,01 M ou HCl 0,5 M (figure 2).
Les profils de rétention de U, Pu et Th sont présentés dans la figure 3. L’étude de ces diagrammes permet de voir que les coefficients de séparation les plus importants sont obtenus avec la résine DGA, Normal. Pu(IV) présente une grande affinité pour la résine DGA, notamment sur DGA, Normal avec un facteur de rétention k’> 3000. Les affinités de U et Th varient selon la concentration en acide, l’acide et le type de résine DGA.
La combinaison de résines TEVA et DGA permet d’une part de séparer les tétravalents sur TEVA puis de séparer Am et U sur DGA en éluant d’abord U avec 0,5 M HNO3 puis Am avec HCl 0,5 M de préférence sur DGA, Normal.
 | | Figure 2 : Rétention de Am(III) sur différentes résines Eichrom à concentrations variables de HNO3 et HCl. |
 | | Figure 3 : Profils de rétention de Pu, Th, U et Am en fonction des concentrations en HNO3 et HCl sur DGA, Normal et DGA, Branched. |
| La résine DGA peut également être utilisée lors de la séparation du radium et de l’actinium ou encore de l’yttrium et du strontium.
Séparation Ra/Ac
Les expériences réalisées pour déterminer la séparation Ra-226/Ra-228 ont été réalisées avec Ba-133 afin d’évaluer le rendement chimique en radium. Ba-133 est mesuré via spectrométrie gamma, Ra-226 est mesuré par spectrométrie alpha suite à sa micro-précipitation avec BaSO4. Ra-228 est mesuré via son descendant Ac-228 soit par spectrométrie gamma, soit par compteur proportionnel à gaz après micro-précipitation avec CeF3.
Pour ces expériences, il a été considéré que Ce agit comme l’homologue chimique de Ac. Les résultats obtenus sont présentés figure 1. En milieu HNO3, Ra commence à être séparé sélectivement de Ce pour une concentration acide supérieure à 1M. En milieu HCl, la séparation Ra/Ce est la plus efficace pour une concentration de 8M (sélectivité (Ce/Ra) > 1E+5). Le cérium (actinium) est par la suite élué avec des acides de faible concentration ([H+] = 1E-02 M).
 | | Figure 4 : Profils d’élution de Ra et Ce en fonction du milieu et de la concentration en acide. |
Séparation Y/Sr
Des expériences ont également été réalisées sur les comportements de l’yttrium, du strontium et du calcium. Les résultats sous forme de profils d’élution sont présentés sur la figure 2. Contrairement à la résine Sr, la résine DGA présente une très forte affinité pour Y (k’ > 1E+5) et des affinités faibles pour Sr et Ca et Ba.
Sr et Ca présentent des profils d’élution très semblables sur résine DGA. En couplant les résines Sr et DGA, il est alors possible de purifier Y-90 dans le cadre de la production de produits radiopharmaceutiques.
 | | Figure 5 : Profils d’élution de Sr, Y, Ca et Ba sur résine DGA, Normal Ce en fonction du milieu et de la concentration en acide. |
Etude des éléments interférents
L’étude des éléments interférents a donné les résultats suivants (figure 3). La résine DGA peut être utilisée dans le cadre de la séparation du bismuth. A faible concentration en HCl, la résine ne présente aucune affinité pour le fer ou le cuivre. Il est également à noter que le coefficient de capacité k’ de Al(III) et de Ti(IV) est inférieur à 2, et ce pour toutes les concentrations de HNO3 et HCl étudiées.
 | | Figure 6 : Profils d’élution de Bi, Pb, Fe et Cu en fonction du milieu et de la concentration en acide. |
Références Bibliographiques |
(1) Horwitz E.P., McAlister D.R., Bond A.H., Barans R.E., Solvent Extrac. Ion Exch., 23,219 (2005).
(2) Horwitz E.P., Bond A.H., Barans R.E., McAlisterD.R., 27th Actinide separations Conferences, (2003)
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