Thèse soutenue

Influence de la cristallisation des oxyhydroxydes de fer sur la rétention du radium, du zinc, de l'arsenic et de l'uranium
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Auteur / Autrice : Christophe Lefebvre
Direction : Maurice Pagel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

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Résumé

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L'extraction de l'uranium conduit à la formation de résidus, contenant de nombreux éléments contaminants : radium, zinc, arsenic et uranium résiduel. Ces résidus sont stockés dans des bassins d'épandage, qui doivent constituer une protection efficace, à très long terme. Ces éléments sont piégés essentiellement par des oxyhydroxydes de fer amorphes (OHF). Ces OHF vont naturellement cristalliser en goethite et en hématite, leur pouvoir de rétention peut évoluer et le devenir des éléments contammants reste inconnu. L'objectif est de comprendre le comportement du radium, du zinc, de l'arsenic et de l'uranium lors de la recristallisation des OHF et d'évaluer en quelle mesure la montmorillonite, pourrait prendre le relais. Des OHF ont été synthétisés en laboratoire en présence d'éléments contaminants. Le radium, le zinc, l'arsenic ont fait l'objet de trois études différentes, une quatrième étude à mis enjeu ces trois éléments ainsi que de l'uranium et de la montmorillonite. Les OHF ont cristallisé en goethite. Mais en présence de calcium de l'hématite est apparue. Lors de la précipitation des OHF, le radium est intégralement sorbé. Au cours de la cristallisation, le radium passe en solution. L'ajout de calcium permet de retarder la libération du radium. Lorsqu'il y a de la montmorillonite une fraction du radium relargué est réadsorbé. Un comportement différent à été observé sur des OHF prélevés sur le site de l'Ecarpière. Le radium est resté sorbé tout au long de l'étude, les OHF n'ont pas cristallisé. Pour le zinc et l'arsenic, ils sont intégralement piégés par les OHF dès leur précipitation et tout au long de la cristallisation avec ou sans calcium. Ces éléments sont intégrés dans la structure des OHF. L'étude mettant en jeu le radium, le zinc, l'arsenic et l'uranium en présence de montmorillonite a montré que les OHF ne cristallisaient pas et que la structure de la montmorillonite était dégradée, les éléments sont restés sorbé.