Analyse thermique de la stabilité d'oxydes d'uranium et de leurs réactions avec des fluorures alcalins

Thermal analysis of uranium oxides stability and their reactions with alkaline fluorides

• Auteur / Autrice : Nicolas Bear
• Direction : Sylvie Delpech
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrolyse en milieu sels fondus

Mots clés libres

Hexafluorure d'uranium gazeux

Résumé

La transformation de l'uranium en hexafluorure d'uranium gazeux fait intervenir de très nombreuses étapes chimiques dans le procédé existant. L'objectif de cette étude est de simplifier ces différentes étapes afin de produire directement le fluorure d'uranium sous forme gazeuse par électrolyse d'un sel d'uranium dissous dans un mélange de sels fluorures fondus (mélange de fluorure de potassium, sodium et lithium appelé FLiNaK). Après une étude thermodynamique sur la faisabilité de production électrolytique directe de l'hexafluorure d'uranium gazeux, la composition du bain électrolytique la plus adaptée est déterminée. L'analyse thermique va permettre de considérer des mélanges fondus formés de composé d'uranium et de fluorures alcalins en déterminant des paramètres thermodynamiques et de températures (fusion, recristallisation) indispensables pour définir la composition optimale du bain électrolytique.

The conversion of uranium into uranium hexafluoride gas involves many chemical steps of the existing process. The objective of this study is to simplify these steps to produce the uranium fluoride directly in gaseous form by electrolysis of a salt of uranium dissolved in a molten fluoride salt mixture (mixture of potassium, sodium and lithium fluoride called FLiNaK). After a thermodynamic study on the feasibility of direct electrolytic production of uranium hexafluoride gas, the composition of the electrolytic bath is determined. Thermal analysis will allow to consider melts containing uranium compounds and alkali fluorides in determining the thermodynamic parameters and temperatures (melting, recrystallization) needed to define the optimal composition of the electrolytic bath.