Thèse soutenue

Synthèse des combustibles carbures à partir de précurseurs nanostructurés : impact sur la carboréduction et les propriétés physico-chimiques.
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Auteur / Autrice : Alvaro Saravia
Direction : Xavier Deschanels
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie et Physicochimie des matériaux
Date : Soutenance le 23/09/2015
Etablissement(s) : Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-2014)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie Séparative de Marcoule
Jury : Président / Présidente : André Ayral
Examinateurs / Examinatrices : Xavier Deschanels, Olivier Tougait, Olivier Durupthy, Stephanie Szenknect, André Ayral, François Valdivieso
Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Tougait, Olivier Durupthy

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La voie de synthèse classiquement utilisée pour la fabrication des combustibles carbures consiste à carboréduire à haute température (1600°C) et sous vide primaire un mélange des poudres d'AnO2 et de graphite. Ces conditions sont pénalisantes pour la synthèse des carbures mixtes (U,Pu)C, à cause de la volatilisation du plutonium. C'est pourquoi l'un des buts principaux des travaux réalisés a été de diminuer la température de carboréduction. Nos travaux se sont portés principalement sur l'abaissement de la température de carboréduction de l'oxyde d'uranium. Ce résultat a pu être obtenu en augmentant la surface réactionnelle entre le carbone et l'oxyde d'uranium. Pour ce faire des suspensions colloïdales de nanoparticules d'oxyde d'uranium ont été préparées et stabilisées par des éthers cellulosiques. Les éthers cellulosiques servent à la fois de stabilisant pour les nanoparticules d'oxyde d'uranium mais aussi comme source de carbone pour la carboréduction. Ces précurseurs ont démontré être plus performant vis-à-vis de la carboréduction par rapport aux précurseurs de référence : une réduction de 300 °C de la température de carboréduction a été obtenue sous vide primaire. L'impact de ce type de précurseurs sur la carboréduction et les proriétés physico-chimiques ainsi que les caractérisations structurales et microstructurales des carbures obtenus ont été réalisées.