No label defined (Q3673493)
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Project in France 158
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | No label defined |
Project in France 158 |
Statements
37,140.00 Euro
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74,280.0 Euro
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50.0 percent
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1 June 2016
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30 November 2019
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CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
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14052
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Les matériaux organiques et principalement les polymères sont omniprésents dans la filière électronucléaire et, à ce titre, leur comportement sous rayonnements ionisants (R.I) doit être étudié avec soin. On les retrouve 1) à l'amont du cycle du combustible (additifs dans la fabrication du combustible MOX, équipements de protection), 2) dans la chaîne de sûreté des installations nucléaires tant en fonctionnement qu'en situation accidentelle (isolants de câbles ou joints), et 3) à l'aval du cycle pour la gestion des déchets nucléaires, toutes les opérations de maintenance des installations nucléaires ou de démantèlement (gants, nappes vinyles de protection...) et comme déchets de démantèlement (écrans de boîtes à gants ...). Dans tous ces domaines, les matériaux sont soumis à des irradiations plus ou moins intenses et très différentes : type de rayonnement, dose, débit de dose. Les polymères font partie des matériaux les plus sensibles aux rayonnements ionisants. Leur structure est profondément modifiée via la création de nouveaux groupements chimiques, appelés défauts, parallèlement à l'émission de molécules de faibles masses (gaz). Du fait de ces évolutions, l'irradiation peut causer la perte des propriétés fonctionnelles pour les équipements contenant des matériaux organiques (câbles, peintures) ou créer des situations dangereuses dans le cas des déchets nucléaires riches en composés organiques. Les points d'attention portent a)sur l'émission des gaz présentant des risques d'explosion (H2), de corrosion (HF, HCl) ou des risques de toxicité, et b) la création de molécules de faibles masses complexantes pour les radionucléides et pouvant potentiellement favoriser leur migration dans la géosphère. Parmi ces gaz, H2 apparaît comme l'un des plus problématiques car créé dans une grande variété de polymères ; en quantité plus ou moins importante.Notre projet s'intéresse précisément à l'émission de l'hydrogène pendant le stockage à long terme des déchets organiques contaminés par des actinides émetteurs alpha. La maîtrise de la sécurité de ces déchets est un enjeu sociétal majeur et actuel et le deviendra d'autant plus que les programmes de démantèlement s'amplifieront. La prédiction de ces émissions ne peut être maîtrisée que par la connaissance, à tout moment, de l'état de vieillissement des matériaux et des gaz émis. Cette étude s'insère dans un programme scientifique plus vaste, au cours duquel nous avons montré que la prédiction de l'émission gazeuse aux fortes doses à partir du rendement radiochimique (i.e. le nombre de moles de défauts créées par unité d'énergie déposée) mesuré à faible dose, G0(H2), conduit à une surestimation de l'émission gazeuse [1]. En effet, le rendement radiochimique d'émission de H2, G(H2), décroît lorsque la dose d'irradiation augmente, c'est-à-dire lorsque le degré de vieillissement du matériau émetteur augmente. Par ailleurs, le problème technologique est sérieusement compliqué par la grande diversité des polymères et par la dépendance de G(H2) avec la composition des matériaux. La base de données mise en place sous l'impulsion d'AREVA et du CEA et regroupant des valeurs de G0(H2) et de G(H2) à des doses réduites, pour certaines familles de polymères, ne sera malheureusement jamais exhaustive. Aussi, avons nous choisi une démarche toute autre, s'appuyant sur la recherche fondamentale, pour résoudre ce problème appliqué. L'objectif est de comprendre et quantifier les phénomènes en cause dans la décroissance de G(H2) lorsque la dose augmente. L'objectif à long terme est de disposer, en fonction de la composition initiale et de l'évolution microstructurale des polymères, d'une prédiction fiable et argumentée scientifiquement de l'évolution du rendement d'émission de dihydrogène. De part ses objectifs, ce projet s'inscrit dans le domaine de la RIS3 "Recyclage et démantèlement" de la thématique "transition énergétique". (French)
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Identifiers
16E00729
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