Piegeage du cesium dans des materiaux a base de ciment alumineux et de fumee de silice

Trapping of cesium in materials based on calcium aluminate cement and silica fume

• Auteur / Autrice : HERVE FRYDA
• Direction : P. BOCH
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

La cure d'une pate constituee de ciment alumineux, de fumee de silice et d'une solution aqueuse de cesium conduit au piegeage du cesium au sein d'une phase solide hydratee. Une premiere etape d'immobilisation du cesium intervient au debut de la cure, par adsorption au sein d'une phase amorphe microporeuse, riche en aluminium, entourant les particules de fumee de silice. La prolongation de la cure, alors que le ciment est deja hydrate, mene a la cristallisation d'une zeolite: la chabazite. Le cesium se retrouve alors immobilise dans le reseau de ce cristal. Un test de lixiviation severe prouve l'efficacite de cette immobilisation. La chabazite se forme egalement lorsqu'un melange ciment alumineux-fumee de silice, pre-hydrate sans cesium, est mis au contact d'une solution de cesium. La formation de la chabazite est favorisee par la stabilisation de sa structure cristalline par un cation alcalin de taille suffisante. Le cesium et le potassium sont efficaces, mais pas le sodium. Un traitement thermique a haute temperature (1350c) du melange ciment alumineux-fumee de silice hydrate en presence de cesium conduit a la formation d'une phase cesiee tres stable ; la pollucite. La volatilisation du cesium due au traitement thermique est faible et le piegeage du cesium par la pollucite est extremement efficace