AUTOMACT — SEPARATION SUR SOLIDE ET AUTOCONDITIONNEMENT D'ACTINIDES PROVENANT D'EFFLUENTS CONTAMINES

L’objectif de ce projet de recherche fondamentale est de développer une nouvelle stratégie de traitement des effluents radioactifs en s’appuyant sur l’utilisation d’un support poreux fonctionnalisé. Ce support permettrait à la fois la séparation du RadioNucléide (RN) considéré à l’aide de greffons organiques permettant leur sorption, et leur encapsulation au sein dudit matériau après fermeture de la porosité selon une voie « douce » (sol-gel, chauffage sous contrainte, effet d’irradiation). Ce nouveau concept aboutirait à l’obtention d’une matrice de confinement primaire. Les silices mésoporeuses seront adoptées comme matériaux support modèles, car la taille nanométrique de leurs pores permet une fermeture facilitée. Par ailleurs, la silice présente une composition chimique proches des matériaux de conditionnement des déchets nucléaires de haute activité. Cette nouvelle stratégie dite de séparation/conditionnement constituerait une simplification importante du nombre d’opérations, par rapport aux procédés « traditionnels » de traitement des effluents radioactifs qui nécessitent généralement une étape de concentration de la radioactivité (évaporation, précipitation...), suivie d'une étape d'enrobage. Elle pourrait être adaptée à tout type d’effluents liquides, aqueux ou organiques, contenant des radionucléides émetteurs alpha, béta, gamma. Ce procédé pourrait s'avérait intéressant pour le traitement des effluents produits dans les installations nucléaires (STEL...), et mais également pour le traitement des effluents provenant des chantiers de démantèlement du fait de sa compacité. Dans ce projet nous axerons notre étude sur le traitement d’effluents contenant principalement des actinides, qui présentent une radiotoxicité importante liée aux désintégrations alpha induites. Ce mode de désintégration pourrait s’avérer bénéfique pour la fermeture de la structure mésoporeuse étudiée, en conduisant directement à une matrice de confinement primaire. La fermeture de la porosité sous auto-irradiation sera donc particulièrement étudié, avec la réalisation de matériaux dopés avec des actinides à vie courte (244Cm, 238Pu). Un autre point innovant du projet AUTOMACT sera la recherche et le greffage de ligands sélectifs des actinides. A ce titre, le tributylphosphate qui est utilisé dans le procédé Purex pour la séparation de l'uranium et du plutonium, est un candidat potentiel. La finalité de ce projet est donc de proposer une nouvelle voie tout-en-un de séparation/conditionnement de RN à l’aide de matériaux spécifiques permettant à la fois les opérations de décontamination et leur évolution simple vers une matrice de confinement primaire.