Combustible nucléaire : mieux le comprendre pour mieux le retraiter ?

05 septembre 2017

Résultats scientifiques Matériaux Energie

Récupérer et neutraliser le combustible des centrales nucléaires exige de piéger les atomes d’uranium qui le composent. Pour cela, les chercheurs de l’Institut de chimie séparative de Marcoule (CNRS/CEA/Université de Montpellier/ENSCM) ont synthétisé des particules d’aluminate d’uranyle. Ils sont ainsi parvenus à des nanoparticules de l’ordre de 5 nm. Comment ? Par précipitation hydrolytique de l’uranium(VI) contenant de l’alumine mésoporeuse et sous irradiation ultrasonore, suivi d’un traitement thermique à 800°C. Les chercheurs ont montré que dans ces conditions, les nanoparticules ne pouvaient être obtenues que pour des fractions massiques en uranium inférieurs à 5% par rapport à la matrice d’alumine. Par contre, si le traitement thermique est effectué à 500°C, il est possible d’obtenir ces particules d’aluminate d’uranyle pour des fractions massiques d’uranium allant jusqu’à 25%, ce qui représente une augmentation considérable de l’’uranium présent dans le matériau final. D’où une efficacité plus grande pour sa récupération.

Ces travaux font l’objet d’une publication dans le New Journal of Chemistry.

Représentation schématique du processus de formation de l'aluminate d'uranyle suite au traitement thermique à 500°C du précurseur formé au cours de la précipitation en milieu ammoniacal de l’uranium(VI) sous irradiation ultrasonore à
20 kHz.