Étude des propriétés de rétention et de transport de la magnétite dans un état compacté

par Claire Mayant

Thèse de doctorat en Chimie. Radiochimie

Sous la direction de Bernd Grambow.

Soutenue en 2009

à Nantes .


  • Résumé

    En France, le concept du stockage en couche géologique profonde de déchets radioactifs (de haute activité) inclut le verre nucléaire et le colis (acier inoxydable), entourés d’un sur conteneur (acier faiblement allié). En contact avec l’eau interstitielle, le fer des conteneurs est oxydé en produits de corrosion incluant la magnétite. Les expériences de rétention (dosages et adsorptions) sont menées avec une magnétite commerciale, à la fois dispersée et compactée, afin de connaître le rôle du compactage sur la densité de sites de surface et de mieux simuler les conditions de stockage. Les dosages potentiométriques de la magnétite dispersée aboutissent à une densité de sites minimale de 2,5-3,0 / nm2 et le dosage de la magnétite compactée (poudre compressée à 120 bars dans une cellule de percolation) donne une densité de sites de 1,06 / nm2 dans la gamme de pH 8-11 et 4,74 / nm2 dans la gamme de pH 3-8 : la magnétite commerciale ne perd pas de sites de surface après son compactage. Sur la magnétite dispersée (30 g / L) à pH 8, l’acide silicique s’adsorbe selon 2,2 atomes par nm2, et le sélénium (IV) s’adsorbe selon 0,49 atomes par nm2. Sur la magnétite compactée, l’acide silicique a une adsorption similaire avec une faible concentration en acide silicique, mais s’adsorbe à raison de 4,5 atomes / nm2 avec une concentration élevée, indiquant une probable saturation des sites. Une adsorption compétitive est observée entre l’acide silicique et le sélénium (IV) sur la magnétite dispersée et sur la magnétite compactée. En effet, l’acide silicique semble s’adsorber sur des sites qui sont initialement occupés par le sélénium (IV), et provoque donc sa désorption

  • Titre traduit

    Study of the retention properties and the transport properties of the magnetite powder in a compacted state


  • Résumé

    In France, the concept of deep geological disposal of high-level radioactive waste includes the steel canister with the nuclear glass surrounded by an iron over pack for safety purposes. In contact with groundwater the iron container is expected to corrode into corrosion products including magnetite. The retention experiments (titrations and adsorptions) were carried out with a commercial magnetite powder, in both dispersed and compacted state to emphasize the role of compaction onto sorption sites densities and to better simulate site conditions. First, potentiometric titrations of dispersed magnetite give a minimal site density of 2. 5-3. 0 / nm2 and the titration of compacted magnetite (magnetite powder which is compressed at 120 bars in a percolation cell) provided a site density of 1. 06 / nm2 in the pH range 8-11 and 4. 74 / nm2 in the pH range pH 3-8. This indicates that commercial magnetite does not loose surface sites after his compaction. On the dispersed magnetite (30 g / L) at pH 8, the silicic acid adsorption takes place with 2. 2 atoms per nm2, and the selenium (IV) adsorption takes place with 0. 49 atoms per nm2. On the compacted magnetite, the silicic acid give a similar site density with a low silicic acid concentration, but the site density with respect to Si is 4. 5 / nm2 with a high silicic acid concentration, indicating a probable saturation of the sites. A competitive adsorption is observed between selenium (IV) and silicic acid on both dispersed and compacted magnetite. Indeed, silicic acid seems to adsorb on the sites which were initially occupied by selenium and thus causes his desorption

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (221 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 197-204

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009 NANT 2010
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.