Thèse soutenue

Séparation pyrochimique d'éléments facilement réductibles contenus dans des déchets nucléaires

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Auteur / Autrice : Corinne Jouault
Direction : Michel Allibert
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et Génie des matériaux
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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L'objectif des recherches sur le retraitement des solutions de produits de fission est de separer les platinoides et les elements facilement reductibles, les actinides et les lanthanides. Une etude thermodynamique et bibliographique a permis d'elaborer un procede realisant ces differentes separations en plusieurs etapes. La validation experimentale des etapes concernant l'extraction des platinoides et des elements facilement reductibles a necessite la mise au point d'un dispositif d'etude et d'un protocole operatoire adaptes aux deux etapes concernees : la reduction des oxydes de produits de fission par un gaz et l'extraction des especes metalliques, ainsi obtenues, par digestion dans un metal liquide. La realisation des essais de digestion (testee sur des particules de molybdene et de ruthenium) sous argon et sous hydrogene a permis de mettre en evidence que le transfert d'une particule metallique d'un sel fondu vers un metal liquide est regi par des phenomenes de mouillage complexe entre la particule metallique, le sel fondu, le metal liquide et le gaz. Le processus de transfert du sel au metal est une succession de deux etapes : emersion des particules du sel vers le gaz puis passage du gaz au metal. Les cinetiques sont limitees par le transfert de masse a la surface du metal. L'etude des cinetiques a permis de degager les parametres operatoires et les proprietes des metaux digerants influencant notablement les vitesses de digestion. Une modelisation du passage dans un metal liquide d'une particule metallique bloquee a l'interface fluide/metal a valide les conclusions experimentales et eclaire, en particulier, l'influence de l'agitation. L'ensemble des resultats experimentaux permet d'estimer que l'extraction des platinoides et des elements facilement reductibles est faisable ainsi.