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Thèse soutenue

Étude de la clarification des fines de dissolution des combustibles nucléaires irradiés

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Auteur / Autrice : Anne-Marie Chabert
Direction : Dominique Pareau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie appliquée et Génie des procédés industriels
Date : Soutenance en 1991
Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris

Résumé

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Lla clarification des liqueurs de dissolution des combustibles nucléaires irradiés a été envisagée dans le cas de combustibles des réacteurs à eau légère, retraités dans une installation d'une capacité de l'ordre de 800 tonnes par an. Les insolubles peuvent être divisés en deux catégories. La première, constituée de particules de diamètre supérieur à un micromètre, peut être traitée par des procédés de séparation solide-liquide relativement classiques. En revanche, la seconde catégorie est constituée de particules colloïdales, dont la séparation relève de procédés spécifiques. Nous avons réalisé une étude théorique et expérimentale des particules colloïdales. Une suspension de simulation inactive, synthétisée à partir d'un colloïde stable fabrique par arc alternatif, a été mise au point. Sa représentativité a été vérifiée. Les liqueurs de dissolution constituent une suspension colloïdale déstabilisée ; leur comportement a été modélisé à l'aide de la théorie des fractales et de l'équation de Smoluchcwski. La vérification de ce modèle et l'étude expérimentale de la résistance mécanique des agrégats nous ont permis de définir les paramètres de la séparation solide-liquide. Différents procédés de séparation ont alors pu être testés sur la suspension de simulation, avec quelques essais de confirmation sur des liqueurs réelles. Nous avons étudié le comportement dynamique des agrégats de particules colloïdales dans une décanteuse centrifuge à bol, en particulier en utilisant un floculant poly électrolyte. Nous avons également mis au point, à l'échelle laboratoire, une filtration sous vide à travers un lit de diatomées. Enfin, nous avons étudié un procédé de filtration tangentielle. L’ensemble des résultats obtenus fournit les informations nécessaires à l'orientation d'une étude de développement, en fonction de l'efficacité à atteindre par la clarification.