Etude des relations entre la stabilité des mousses de décontamination nucléaire et leurs propriétés physico-chimiques

Study of the relationships between nuclear decontamination foams stability and their physicochemical properties

• Auteur / Autrice : Cécile Dame
• Direction : Annie Sanfeld
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement. Génie des procédés, physico-chimie
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mousse (chimie)

Surfactants

Gomme de xanthane

Viscoélasticité

Films liquides (physique)

Diffusion centrale

Résumé

Le Laboratoire des Procédés Avancés de Décontamination (CEA) développe des procédés pour l’assainissement ou le démantèlement d’équipements nucléaires. Notre étude s’inscrit dans une démarche de compréhension des mécanismes de stabilisation des mousses aqueuses générées à partir d’une formulation brevetée par le laboratoire, stabilisée par le Glucopon® 215 Cs (mélange commercial de tensioactifs non-ioniques de la famille des alkyl polyglucosides) et un viscosant (gomme de xanthane). Notre travail s’articule autour des relations entre les trois échelles caractéristiques des mousses : les solutions (micelles, tension et viscoélasticité de surface), les films liquides interbulles (viscoélasticité de surface d’une bulle, réflectivité RX), les bords de Plateau et la mousse (moussabilité, fraction liquide, film liquide en paroi). Une étude exploratoire de la caractérisation simultanée des trois ordres de grandeur des mousses en diffusion de neutrons aux petits angles est également présentée.

The LPAD (French Atomic Energy Commission) develops innovative processes in the frame of the future dismantling of nuclear facilities. Formulations were developed using high viscosified foams stabilized by biodegradable nonionic surfactants : alkyl polyglucosides and viscosifiers (xanthan gum), which allow us to increase the foam lifetime and thus contact time of chemical reactants with the facility walls. We have considered the relationships between physicochemical properties and foam stability through the exploration of the foam at three different scales: from the molecular range (micelles, surface tension and viscoelasticity), to the film and Plateau border range (XR reflectivity, surface shear viscosity) and to macroscopic range, meaning the whole foam (foaminess, liquid fraction and wall film thickness evolution). Finally, exploratory study is presented concerning simultaneous foam three scales characterisation by small angle neutron scattering.