Elaboration, par electrolyse dans les sels fondus, de métaux de l'industrie nucléaire : le hafnium et l'uranium

par Karine Serrano

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Pierre Taxil.

Soutenue en 1998

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Ce travail est consacre aux depots electrolytiques de deux metaux strategiques dans le domaine nucleaire, le hafnium et l'uranium. L'experimentation est effectuee en milieu d'halogenures alcalins fondus dans un domaine de temperature compris entre 670 et 750c. La premiere partie du travail concerne le comportement electrochimique des ions hafnium et uranium dans la solution electrolytique. Les mecanismes de reduction de ces ions, ont ete etudies en utilisant une demarche combinant les resultats donnes par la voltammetrie cyclique, la chronopotentiometrie et la voltammetrie a vague carree. Nous avons montre, en particulier, que le processus de depot du metal est complique par l'intervention de reactions secondaires telles que les phenomenes d'adsorption ou de dissolution du depot cathodique dont il faut tenir compte pour definir les conditions d'obtention du metal a la cathode. Viennent ensuite les travaux sur la germination de l'uranium. Par modelisation de chronoamperogrammes, on demontre que les germes cristallins d'uranium se forment suivant un modele instantane, par consequent, on sait que le revetement provient de la croissance de ces germes initiaux et qu'elle est gouvernee par la diffusion de l'electrolyte. La derniere partie du memoire est consacree a la realisation de revetements de hafnium et d'uranium tenant compte des etudes mecanistiques precedentes. Toutes les experiences sont associees a une observation des revetements par des methodes physiques en particulier par microscopie electronique a balayage. En utilisant des conditions experimentales particulieres (anode soluble, addition a l'electrolyte d'ions fluorures), nous avons obtenu des depots de hafnium lisses et tres adherents sur le substrat. Les depots d'uranium ont ete realises en utilisant une anode soluble. L'uranium se depose sous forme dendritique a la cathode. En utilisant une methodologie de recherche experimentale, nous avons montre que les parametres electrocinetiques (densite de courant, temperature, concentration en ions uranium) n'ont pas une influence importante sur la morphologie dendritique du depot. Celle ci serait la consequence des mouvements particuliers de convection a la surface de la cathode.

  • Titre traduit

    Electrodeposition in molten salts of metals used in nuclear industry : hafnium and uranium


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Informations

  • Détails : 1 vol. (195 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 183 réf. bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1998TOU30233
  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Service de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TEXT 1998 SER
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