Décontamination électrocinétique des milieux poreux. Etude expérimentale et modélisation appliquées au césium dans les matériaux cimentaires

par Fabien Frizon

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Jean-Pierre Ollivier.

Soutenue en 2003

à Toulouse, INSA .

mots clés

• Césium -- Décontamination radioactive
• Électrodiffusion

Résumé

L'objectif des travaux réalisés est d'étudier la faisabilité d'une décontamination électrocinétique de matériaux cimentaires utilisés dans le secteur nucléaire, et d'améliorer la compréhension des mécanismes conduisant à l'assainissement du matériau. Tout d'abord, une étude bibliographique a permis de restreindre le cadre de recherche au mortier normalisé et au césium, choix dont la pertinence pour des études de décontamination a été montrée par l'évaluation des interactions contaminant/matériau. L'efficacité de cette méthode de décontamination, dont l'électromigration est le phénomène principal, a ensuite été prouvée expérimentalement dans des conditions de laboratoire. L'approche comportementale de ce phénomène de transport a été réalisée par une modélisation numérique dont l'adéquation qualitative avec l'expérience a été discutée. Enfin, quelques perspectives de développement et d'application du procédé électrocinétique ont été définies

Titre traduit

Electrokinetic decontamination of porous media. Experimental study and modeling of cesium transport through cementitious materials

Résumé

The aim of this work is to study the nuclear decontamination of cementitous materials by an electrokinetic method. Special attention is given to the understanding of the mechanisms leading to the removal of radioelements from the material. First, a bibliographic research allowed us to reduce the study to a normalized mortar and to cesium ions. This choice was confirmed by the experimental study of interactions between the contaminant and the material. Next, the efficiency of the electrokinetic decontamination was experimentally shown in laboratory conditions and electromigration was identified as the main transport phenomenon. Then, a numerical model was implemented in order to describe the ionic transport by electromigration. The results obtained were compared to experiments. Finally, some applications and developments of the electrokinetic process were proposed