• Langue : Français
• Discipline : Chimie des matériaux
• Identifiant : 2022ULILR088
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 05/05/2022

Résumé en langue originale

L'industrie du nucléaire s'est depuis longtemps inscrite dans un objectif de limitation des déchets et de la consommation de matières premières. Le retraitement du combustible usé conduisant au recyclage de l'uranium et du plutonium est une étape essentielle de la valorisation des matières nucléaires. A l'issue du procédé actuel mis en œuvre dans les usines Orano à La Hague (procédé PUREX -Plutonium Uranium Refinement by Extraction), l'uranium et le plutonium sont précipités séparément sous forme de peroxyde d'uranium et d'oxalate de plutonium qui, par calcination, mènent à des oxydes. Celui du plutonium, PuO2, combiné à une fritte d'UO2 appauvri, est mis en œuvre pour former des pastilles de combustible d'oxydes mixtes, le MOX. Actuellement, ce combustible n'est pas retraité après séjour dans le réacteur. L'un des objectifs industriels, à moyen terme, est de le valoriser. Le multi-recyclage du plutonium, notamment dans les RNR, entraine cependant des quantités de plutonium à traiter beaucoup plus importantes. Il est donc nécessaire de proposer des solutions optimisant l'étape de précipitation. L'optimisation de cette étape, essentielle dans l'optique du multi-recyclage, constitue le cœur de la problématique de recherche traitée dans la thèse.L'objectif est à l'échelle du laboratoire d'étudier les effets de modifications de procédés afin de précipiter des quantités plus importantes d'élément métallique sans augmenter de manière significative les volumes des installations ni modifier les qualités actuelles de la poudre. L'étude portera sur la précipitation du néodyme. Le travail de thèse abordera des aspects à la fois chimiques, technologiques et de procédés.

Résumé traduit

The nuclear industry has long been committed to limiting waste and the consumption of raw materials. The reprocessing of spent fuel leading to the recycling of uranium and plutonium is an essential step in the recovery of nuclear materials. At the end of the current process implemented in the Orano plants at La Hague (PUREX process - Plutonium Uranium Refinement by Extraction), uranium and plutonium are precipitated separately in the form of uranium peroxide and plutonium oxalate. which, by calcination, lead to oxides. The plutonium, PuO2, combined with a depleted UO2 frit, is used to form mixed oxide fuel pellets, MOX. Currently, this fuel is not reprocessed after stay in the reactor. One of the medium-term industrial objectives is to promote it. The multi-recycling of plutonium, especially in the RNR, causes, however, much larger quantities of plutonium to be treated. It is therefore necessary to propose solutions that optimize the precipitation stage. The optimization of this step, which is essential in the context of multi-recycling, constitutes the heart of the research phonematics dealt with in the thesis.The goal is laboratory-wide to study the effects of process modifications in order to precipitate larger quantities of metallic elements without significantly increasing plant volumes or altering the qualities current powder. The studies will focus on the precipitation of neodymium. The thesis work will address both chemical, technological and process aspects.