Chimie, matériaux et procédés pour un nucléaire durable

Responsable d'équipe : Pr Murielle Rivenet

Mot du responsable d'équipe

Les activités de l’équipe CIMEND (Chimie, Matériaux et Procédés pour un Nucléaire Durable) associent des compétences complémentaires en chimie du solide, chimie des actinides et chimie des sels fondus avec une vision commune de ses membres pour une organisation de la recherche en projets collaboratifs. Ayant à coeur de contribuer à produire une électricité durable l’équipe s’est historiquement tournées vers des applications afférentes au domaine du nucléaire : amélioration des procédés de recyclage, fabrication de combustibles optimisés et valorisation des sous-produits. Elle étend actuellement son domaine d’application au recyclage des matériaux pour l’énergie (aimants permanents, matériaux de cathode pour batteries au lithium et piles à combustible). Les projets mobilisent les savoir-faire de l’équipe en croissance cristalline, synthèse des solides et caractérisation avancée, selon une démarche visant à améliorer les procédés industriels tout en maintenant un équilibre entre recherche académique et recherche appliquée.

Murielle Rivenet, Maître de Conférence ENSCL

Thématiques

Chimie des actinides et des lanthanides

Etude de systèmes chimiques à base d’actinides (U, Th) et de lanthanides simulant les éléments hautement radioactifs (Pu, Am), en vue (i) de recycler et de valoriser les produits issus de la fission nucléaire, (ii) de fabriquer des combustibles nucléaires pour les réacteurs de génération III et IV.
Synthèse par voie céramique, par précipitation, par voie hydro- et solvothermale ou par réaction solide-gaz, sous atmosphère contrôlée, dans des salles dédiées à la manipulation des radionucléides (plus de 110m² de locaux accessibles).
Etude de l’influence des conditions opératoires sur les propriétés structurales et microstructurales des poudres.
Croissance cristalline dans les systèmes présentant un intérêt pour le domaine du nucléaire (oxalate, peroxyde, molybdates, chlorures …)
Caractérisation approfondie des solides (DRX sur poudre et sur monocristal à l’ambiante ou à haute et basse températures, MEB, MET, Spectroscopies IR, RAMAN, RMN, analyses thermiques (ATG, ATD, DSC, Spectroscopie de masse) et élémentaires (EDS, Fluorescence X), DVS …)
Transposition des essais en plutonium en partenariat avec le CEA Marcoule ou le JRC Karlsruhe.

Réactivité des sels fondus

Etude de la réactivité des sels fondus (carbonates, hydroxydes, chlorures, sulfates, nitrates …), pour le traitement des déchets, le recyclage de la matière ou la tenue des matériaux métalliques.
Croissance cristalline et détermination structurale de composés contenant des éléments f et/ou des métaux de transition en vue de soutenir la compréhension des mécanismes réactionnels se produisant dans des réacteurs (physicochimie aux interfaces, évolution des propriétés des sels).
Développement de méthodes de caractérisation des sels sous atmosphère contrôlée (porte-échantillon DRX, DSC) et à chaud (mesures électrochimiques, spectroscopie Raman à haute température).
Travail expérimental en boites à gants sous atmosphère neutre et anhydre.

Membres de l'équipe

Nom	Fonction	Tutelle
Francis Abraham	Professeur émérite	Univ. Lille
Marie Colmont	Maître de Conférences	Centrale Lille
Bertrand Morel	PAST	Centrale Lille
Catherine Renard	Maître de Conférences	Centrale Lille
Murielle Rivenet	Professeur des Universités	Centrale Lille