Recherche Avancée

Thèse soutenue

Étude de la mise en suspension physico-chimique des oxydes de plutonium et d'uranium lors de la combustion de polycarbonate, et de ruthénium lors de la combustion des solvants de retraitement du combustible irradié

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Auteur / Autrice : Laurent Bouilloux
Direction : Claude Bernard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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Le degré de gravité d'un incendie dans une installation nucléaire est en partie estime par les quantités et les formes physico-chimiques des produits radioactifs susceptibles d'être émis a l'extérieur de l'installation. Il est donc nécessaire d'étudier la mise en suspension de contamination due a un foyer de combustion. En raison de la multiplicité des situations envisageables, deux thèmes de recherche ont été retenus. Le premier concerne l'étude de la mise en suspension chimique d'oxydes d'uranium ou de plutonium lors de la combustion de parois de boites à gants constituées par un polymère organique (polycarbonate). Le second traite de la caractérisation physico-chimique de la mise en suspension du ruthénium lors de la combustion d'un mélange de solvants organiques (tributyle phosphate - tetrapropylène hydrogène) utilise lors du retraitement du combustible nucléaire. Pour les deux thèmes de recherche, la mise en suspension chimique, qui se traduit par la formation de composes gazeux de contaminant dans le foyer de combustion, a été modélisée par le biais de simulations thermodynamiques. Un développement expérimental a été entrepris pour déterminer un facteur de mise en suspension du ruthénium lors de la combustion de solvants. L'utilisation d'un cône calorimètre a permis la réalisation d'essais a petite échelle qui ont été, par la suite, valides par des essais a plus grande échelle dans des conditions proches de celles rencontrées industriellement. Au terme de cette étude, le développement de simulations thermodynamiques a montre que pour les deux scenarios retenus, la mise en suspension de contaminant relève de mécanismes purement physiques. De plus, l'étude expérimentale a permis d'établir un facteur de mise en suspension du ruthénium applicable à la combustion de solvants. Par ailleurs, le mécanisme responsable de la mise en suspension du ruthénium a pu être mis en évidence.