Effets de l'irradiation dans une Perovskite : utilisation de cette matrice pour un conditionnement des actinides
Auteur / Autrice : | Catherine Sabathier |
Direction : | Jacques Chaumont |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance en 2003 |
Etablissement(s) : | Paris 11 |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
La désintégration des actinides dans un matériau cristallin peut avoir comme conséquence de le dégrader fortement à cause du noyau de recul et de la particule alpha émis. Nous avons étudié le comportement d'une pérovskite, le titanate de strontium, par irradiation externe afin de simuler les noyaux de recul de la désintégration alpha. Nous avons utilisé la spectrométrie par rétrodiffusion Rutherford en condition de canalisation pour analyser la fraction désordonnée après chaque irradiation. Nous avons montré que le flux d'ions plomb ainsi que la température étaient des paramètres importants à considérer pour le mécanisme d'amorphisation de ce matériau. Cependant, cette étude ne suffit pas pour prédire le comportement de cette matrice dopé en actinides pour des périodes de temps allant jusqu'au million d'année. Une étude de cinétique et de nature des défauts induits par des ions plomb a été menée. Nous avons mis en évidence l'existence d'au moins deux types de défauts et nous les avons observé en microscopie électronique en transmission. De plus, grâce à la spectroscopie d'absorption des rayons X, nous avons identifié les phases composant le matériau amorphe. Connaissant les paramètres de création et de recuit des défauts, nous avons pu modéliser le désordre du SrTiO3 au cours du stockage. Les résultats montrent un endommagement de la matrice très faible, qui vraisemblablement ne détériorera pas les propriétés de confinement du matériau. En parallèle, des études préliminaires sur le phosphate diphosphate de thorium font apparaître une résistance à l'irradiation de cette matrice qui possède en plus, une vitesse à la corrosion aqueuse très faible. Nous avons utilisé le microscope électronique en transmission couplé à l'implanteur IRMA pour mesurer le taux d'endommagement de ce matériau.