Thèse soutenue

Etude de la rétention des radionucléides dans les résines échangeuses d'ions des circuits d'une centrale nucléaire à eau sous pression

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Frédéric Gressier
Direction : Jan Van der Lee
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Hydrologie et hydrogéologie quantitatives
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Paris, ENMP

Résumé

FR  |  
EN

Le maintien des qualités physico-chimiques des fluides contenus dans les circuits des centrales nucléaires est essentiel afin d’en limiter la contamination et de diminuer les débits de doses associés aux arrêts de tranche. Cependant, un optimum doit être trouvé entre limitation des rejets liquides et diminution des volumes de déchets solides générés, tout en maîtrisant les coûts d’exploitation. Pour assurer ce rôle, les circuits de purification font appel à des résines échangeuses d’ions. Une revue de la littérature a permis de mettre en évidence les avantages et limitations des principaux modèles d’intérêt pour la simulation du fonctionnement des résines. Ainsi, la non-idéalité de la phase résine a été modélisée grâce au modèle des solutions régulières tandis que la cinétique de l’échange d’ions est décrite par une approche via des coefficients de transfert de masse. La variation de la sélectivité de deux résines échangeuses de cations vis-à-vis des ions Co2+, Ni2+, Cs+ et Li+ a été mise en évidence. Elle est fonction de la nature et de la concentration des contre-ions dans cette dernière. Par ailleurs, plus le débit de passage du fluide est élevé et plus la fuite ionique est précoce et s’accompagne d’un étalement du front de sortie des éléments. L’implémentation des modèles d’échange d’ions dans les codes CHESS et HYTEC a permis de simuler les expériences d’équilibre et de cinétique et de paramétrer ces nouveaux modèles. Enfin, l’impact prévisionnel de la variation de la sélectivité et de l’hydrocinétique a été étudié sur plusieurs cas tests afin de montrer l’importance de cette prise en compte lors de la simulation du fonctionnement des résines échangeuses d’ions