Etude du mecanisme d'oxydation des formes dissoutes du ruthenium dans les solutions d'acide nitrique - application a l'elimination du ruthenium des solutions de dissolution des combustibles nucleaires irradies

par VERONIQUE CARRON

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de ALAIN DERONZIER.

Soutenue en 2000

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Le ruthenium est l'un des produits de fission les plus genants lors du retraitement des combustibles nucleaires. Son elimination en amont du procede purex, apres la dissolution du combustible dans l'acide nitrique, est envisagee. Le procede d'elimination ici etudie est l'electrovolatilisation. Il consiste a oxyder en ruo 4 volatil les especes dissoutes du ru : les complexes nitrates et nitres du ruthenium nitrosyle runo 3 +. La 1 e r e partie de ce travail concerne l'etude de l'oxydation directe du runo 3 + sur anode d'or ou de platine par voltammetrie cyclique et spectroscopie infrarouge et uv-visible de reflexion in situ. Elle montre l'existence d'une etape d'adsorption du runo 3 + preliminaire a son oxydation en ruo 4. Ruo 4 reagit ensuite avec runo 3 + pour former un compose du ru i v, qui est a son tour electrooxyde en ruo 4. La 2 e m e partie est consacree aux experiences d'electrovolatilisation en mode potentiostatique. Aux faibles concentrations d'hno 3, la cinetique globale d'electrovolatilisation est controlee par l'etape de volatilisation du ruo 4. Lorsque la concentration d'hno 3 est superieure a 1 m, le controle cinetique est assure par le transfert de charge lie a l'oxydation du runo 3 +. Dans hno 34 m, cette oxydation est tres lente et l'ajout d'agno 3 est requis pour l'accelerer. La derniere partie traite de l'oxydation indirecte du runo 3 + par l'argent (ii) electrogenere. Le role electrocatalytique de ag i i est illustre par voltammetrie et electrolyses potentiostatiques. Une concentration limite d'agno 3 (dont la valeur depend des conditions experimentales) au-dela de laquelle la cinetique globale est controlee par la volatilisation du ruo 4 est mise en evidence. Ces resultats laissent envisager une augmentation supplementaire de la vitesse d'electrovolatilisation en optimisant les conditions de la volatilisation.

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Informations

  • Détails : 256 p.
  • Annexes : 115 ref.

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