Purification de l'hexafluorure d'uranium

Uranium hexafluoride purification

• Auteur / Autrice : Jean-Michel Hiltbrunner
• Direction : Marc Dubois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie, Sciences des Matériaux
• Date : Soutenance le 10/03/2017
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences fondamentales (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (Aubière, Puy-de-Dôme ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Gary J. Schrobilgen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc Dubois, Bertrand Morel, Sylvie Chatain, Laurent Jouffret, Ania Selmi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Murielle Rivenet, Alain Demourgues

Mots clés

Mots clés contrôlés

Uranium (combustible)

Mots clés libres

Adsorption

Magnésium

Fluor

Uranium

Régénération

Adsorption

Magnesium

Fluorine

Uranium

Regeneration

Résumé

L’hexafluorure d’uranium, de formule chimique UF 6 , est un composé clé du cycle du combustible car il est utilisé pour l’étape d’enrichissement isotopique. Toutefois, des impuretés présentes et mélangées à l’UF 6 sont à éliminer afin de garantir un uranium de pureté nucléaire. Dans ce manuscrit, les réactions chimiques entre les polluants et les filtres chimiques retenus pour la purification sont étudiées. Par ailleurs, l’étude de la réactivité en milieu liquide est réalisée afin de se rapprocher des conditions industrielles. Une voie de recyclage des filtres chimiques est également investiguée afin de réutiliser les adsorbants sur plusieurs cycles de purification. L’ensemble des performances (taux de sorption des polluants, décontamination lors du recyclage) sont évaluées avant la mise au point du pilote à l’échelle industrielle.

Uranium hexafluoride, which chemical formula is UF 6 , is a key compound of nuclear fuel cycle due to its use during isotopic enrichment process. Nethertheless, pollutants melted with UF 6 have to be removed in order to ensure a nuclear purity fuel. In this manuscript, the reactions occurring between pollutants and chemical filters selected for this application are studied. Then, the reactivity in liquid UF 6 is also examined with the aim of being close to the industrial process. The regeneration of adsorbents is investigated so that chemical filter can be used for several purification cycles. The performances (sorption rate of pollutants, purifying during recycling step) are evaluated before simulations at industrial scale.