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2021

Valentin JOLIVET - Mercredi 27 janvier

"Incorporation de l'iode dans les verres nucléaires par vitrification sous haute pression"

L’129I est un produit de fission de l’uranium dans les centrales nucléaires. Il est radiotoxique, très mobile dans l’environnement, et a une demi-vie longue (15.6 Ma). Le conditionnement de l’129I dans les verres nucléaires pour un stockage géologique est compliqué par sa forte volatilité à haute température. La vitrification des verres nucléaires sous pression est une solution qui peut pallier ce problème, car la solubilité des éléments volatils dans les liquides augmente avec la pression. Des analogues de verres nucléaires ont été vitrifiés sous haute pression (0.5-2 GPa) pour déterminer la solubilité de l’iode dans les verres, en fonction de paramètres thermodynamiques et compositionnels. La solubilité de l’iode dans les verres dépend de la pression, de la teneur en bore, mais également de la teneur en cations non formateurs de réseau. Les verres borosilicatés polymérisés comme le simulant de verre nucléaire ISG incorporent ~1 mol.% d’iode, tandis que les verres dépolymérisés comme les “Low Activity Waste Glass” en incorporent ~2 mol.%. L’iode s’incorpore dans les verres au voisinage des cations non formateurs de réseau. Ce faisant, il modifie l’état de polymérisation du réseau. L’iode a un effet dépolymérisant sur les verres polymérisés, et inversement pour les verres dépolymérisés. La solubilité de l’iode est également fortement influencée par son état d’oxydation, l’espèce I5+ état bien plus soluble dans les verres que l’espèce I-.