Soutenance de thèse de Jordan Bassetti

Le jury de thèse est composé de :

• Mme SCHMITT Véronique, Rapportrice,Directrice de recherche CNRS, Bordeaux, France
• M. D'ESPINOSE DE LACAILLERIE Jean-Baptiste, Rapporteur, Professeur ESPCI, Paris, France
• Mme RIVENET Murielle, Examinatrice, Professeure des Universités, Centrale Lille Institut, France
• M. PETIT Fabrice, Examinateur, Docteur, BCRC Mons, Belgique
• Mme NARDELLO-RATAJ Véronique, Invitée, Professeure des Universités, Centrale Lille Institut, France
• M. PERRIN Stéphane, Invité, Docteur, CEA Marcoule, France
• M. PIERLOT Christel, Directeur de thèse, Maître de conférences, Centrale Lille Institut, France
• M. POULESQUEN Arnaud, Co-directeur de thèse, Docteur, CEA Marcoule, France

Mots-clés
Formulation, Géopolymères, RMN, Imprégnation sur solide, Émulsions de Pickering, Procédé

Résumé

L’exploitation des installations nucléaires entraîne la production de divers déchets potentiellement radioactifs, incluant certains liquides organiques non incinérables. Une grande partie de ces déchets de faible et moyenne activité ne bénéficie pas actuellement de solution de traitement et de stockage définitive. Les géopolymères, récemment étudiés, se révèlent être une alternative prometteuse au ciment silico-calcique habituel grâce à leur mécanisme de durcissement basé sur la polycondensation de réseaux aluminosilicatés, permettant l’incorporation de grandes quantités d’huile, sauf pour les fluides hydrolysables. Ces fluides incluent le Phosphate de TriButyle (TBP), utilisé dans le procédé PUREX (Plutonium URanium Extraction) pour l’extraction du plutonium et de l’uranium, ainsi que les fluides de coupe. Une analyse approfondie de ces fluides, passant en revue leur chimie et leur formulation, nous a conduit à sélectionner l’huile de tournesol comme modèle représentatif de cette famille. L’incorporation directe de cette huile dans un géopolymère montre une réaction de saponification avec le milieu alcalin, tandis que le suivi par spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN)1H révèle un taux d’hydrolyse de 45 % après 7 jours d’immobilisation. Pour le TBP, l’hydrolyse est complète en 20 jours avec une solution à 10 mol.L-1 de NaOH, tandis qu’aucune hydrolyse n'est visible après 30 jours d’immobilisation au sein d’un géopolymère. Des méthodes de pré-traitement ont été développées pour ces fluides non traitables de manière conventionnelle, permettant un stockage plus efficace. La première méthode consiste à imprégner les fluides sur des argiles fonctionnalisées, telles que la sépiolite-CTAB, assurant une rétention efficace des liquides organiques. La seconde méthode utilise des nano-zéolites et nano-silices pour formuler des émulsions de Pickering, permettant une pré-encapsulation des fluides. Ces deux procédés permettent le confinement de 20 % d’huile sans rejet apparent. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour le traitement efficace et durable des déchets liquides hydrolysables potentiellement radioactifs.

La soutenance sera suivie d'un pot traditionnel, dans la Hall de l'Institut Chevreul.