Developpement de la spectrofluorimetrie laser a resolution temporelle pour le controle en ligne de l'uranium dans les solutions du procede de retraitement purex

Laser induced time resolved spectrofluorometry developpements for on-line uranium monitoring in nuclear fuel reprocessing purex process solutions

• Auteur / Autrice : HELENE DENIAU
• Direction : P. MAUCHIEN
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées. Chimie
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Ce travail concerne l'etude des performances analytiques de la spectrofluorimetrie laser a resolution temporelle pour le controle en ligne de l'uranium dans les solutions du procede de retraitement purex. Apres une presentation generale du procede de retraitement purex et des besoins en analyse en ligne ou sans effluents pour controler le procede, la premiere partie est consacree aux rappels de differentes notions theoriques sur la spectrometrie de fluorescence ainsi qu'a une etude bibliographique detaillee des proprietes optiques de l'ion uranyle en solution aqueuse. La demarche experimentale suivie en vue d'une analyse sans effluents en milieu nitrique est exposee de facon schematique. La partie experimentale se decompose en deux parties. Dans la premiere, la fluorescence de l'uranium est etudiee en fonction de la concentration en acide nitrique. Il apparait dans cette etude l'existence d'un point particulier qui permet d'effectuer une mesure independante de l'acide nitrique. Les resultats acquis permettent d'etablir et de tester un modele regroupant les differents phenomenes mis en jeu dans le mecanisme de fluorescence. L'influence de differents parametres pouvant affecter le signal de fluorescence, comme la temperature, les filtres internes et les inhibiteurs, a ete evaluee. Cette etude a permis, entre autre, de cerner les limitations propres a l'exploitation analytique des proprietes du point particulier pour des applications en ligne. Dans la deuxieme partie, une procedure analytique pour le dosage de l'uranium sans ajout de reactif est proposee. Cette methode est basee sur l'exploitation du signal emis a l'instant choisi comme origine des temps. L'intensite du signal dependant de facteurs penalisants, notamment les absorptions non specifiques, plusieurs corrections successives ont ete apportees au signal brut pour le corriger. A l'issue de l'ensemble de ces corrections, un signal de fluorescence non perturbe a ete determine et relie a la concentration en uranium. Cette methode analytique permet de doser in situ les concentrations en uranium et en acide nitrique simultanement