Matériaux pour le Nucléaire
Responsable scientifique:
Responsable technique:
Présentation
Le plateau ‘matériaux pour le nucléaire’ répond aux besoins en synthèse de composés uranifères, ainsi que de leurs préparations pour analyses : précipitation, calcination, séchage, fusion, pastillages, frittage, découpe, polissage, séparation liquide-solide (filtration et/ou centrifugation) et tamisage.
Accessible à l’ensemble des chercheurs ayant reçu une formation délivrée par la Personne Compétente en Radioprotection, le plateau propose des collaborations avec des laboratoires académiques et des partenariats formalisés avec les industriels du nucléaire. La possibilité de manipuler les radioéléments (uranium et thorium) permet de répondre à de nombreuses demandes d’étude de la chimie et des matériaux en relation avec le cycle du combustible des réacteurs de fission.
Pour les chercheurs du laboratoire, il est également possible d’avoir accès au plateau après avoir suivi une formation individuelle ou collective.
Equipements remarquables
Hotte à flux laminaire Cyto Fast Elite 218
Nos deux hottes à flux laminaires Cyto Fast Elite 218 sont conçues pour garantir la protection du personnel et de l’environnement lors de la manipulation de poudres radioactives. Trois filtres HEPA sont présents sur ces hottes, maintenant ainsi les poudres à l’intérieur.
Boites à gants Jacomex GP campus
Deux boites à gants Jacomex GP campus sont présentes au plateau. Ces boites sont sous argon et sont utilisées pour isoler les éléments radioactifs de l’air ambiant, pour stocker les matériaux ou pour préparer les échantillons pour analyse. Ces boites sont équipées d’une balance, ainsi que d’une presse hydraulique permettant la réalisation de pastilles.
Centrifugeuse Thermoscientific Sorvall® ST16
Le plateau est équipé pour réaliser la synthèse de poudre par précipitation. Une fois précipitée, la poudre peut être séparée de la phase liquide par filtration ou par centrifugation.
La centrifugeuse Thermoscientific Sorvall® ST16 est équipée de supports pour tubes à centrifuger de quelques millilitres à quelques centaines de millilitres.
Four tubulaire Nabertherm
Certaines synthèses nécessitent une étape de traitement thermique, pour cela le plateau est équipé d’un ensemble de fours (pouvant fonctionner sous différentes atmosphères : air, argon, argon-hydrogène) et d’étuves.
- 2 fours tubulaires ‘Eraly’ (Température maximale : 1100°C)
- Four tubulaire de type puits ‘Eraly’ (Température maximale : 1100°C)
- Four à moufle ‘Nabertherm’ (Température maximale : 1150°C)
- Four tubulaire ‘Nabertherm’ (Température maximale : 1750°C)
Four à arc E. Bühler Gmbh MAM
Le four à arc électrique est utilisé en métallurgie pour réaliser la fusion de métaux. Un arc électrique est réalisé dans une chambre contenant les matières premières à fondre. Les billes brutes d’arc peuvent ensuite être analysées directement ou être traitées thermiquement.
Le plateau est équipé d’un four à arc électrique E. Bühler Gmbh MAM permettant la fusion d’alliage avec ou sans éléments radioactifs
Broyeur planétaire Retsch PM100
Le broyage planétaire permet de mélanger des poudres, de fragmenter des matériaux, d’homogénéiser des émulsions et des pâtes, d’obtenir de nouveaux matériaux par mécano-synthèse et d’améliorer la réactivité d’une poudre ou d’un matériau donné en vue d’une application.
Le broyeur planétaire Retsch PM100 disponible au plateau est dédié à l’utilisation d’échantillons contenant de l’uranium ou du thorium.
Tamiseuse Retsch AS200 basic
Le tamisage permet de séparer des particules solides en fonction de leurs dimensions.
Le plateau est équipé d’une tamiseuse Retsch AS200 basic et de tamis de diamètre d’ouverture de 63 µm à 2500 µm.
Presse hydraulique manuelle Specac
Le plateau est équipé de deux presses hydrauliques manuelles Specac, la première sous air ambiant, la seconde en boite à gants. Ces presses permettent de mettre en forme des poudres sous forme de pastilles de diamètre 8 ou 10 mm.
Polisseuse Struers Tegramin 30
Afin de réaliser certaines analyses de surface (optique, microscopie électronique), un polissage est nécessaire.
Le plateau est équipé d’une polisseuse Struers Tegramin 30 permettant le traitement de surface de matériaux radioactifs (pièces massives ou poudres enrobées).
Tronçonneuse Lamplan Cutlam® Micro 3.0
Souhaitant obtenir une pièce aux dimensions particulières, que ce soit pour la production de tranches fines ou l’adaptation de la taille d’un échantillon aux dimensions de l’appareil d’analyse, le plateau est équipé d’une tronçonneuse à disques diamantés, Lamplan Cutlam® Micro 3.0. La gamme de lames permet la découpe de nombreux matériaux, y compris ceux d’uranium métallique.
Binoculaire motic smz 168
Pour observer l’état de surface des matériaux ou des enrobés ainsi que pour observer les particules composant les poudres le plateau est équipé d’une loupe binoculaire motic smz 168.
Morphogranulomètre G3SE Malvern
Le plateau est équipé d’un morphogranulomètre G3SE Malvern. Cet outil permet de caractériser des particules afin d’en connaître leurs propriétés morphologiques (forme) ou granulométriques (dimensions).
La poudre pour être analysée sous forme d’un solide ou d’une suspension. La taille des particules peut varier de 1 µm à quelques mm. La caractérisation se fait par détection optique. Le morphogranulomètre analyse séparément les particules d’un échantillon, puis pixélise les images, ce qui permet de caractériser chaque particule par sa forme ou ses dimensions.
Des classes de particules peuvent ensuite être constituées, en regroupant les particules de même morphologie (ou de forme proche), ou les particules de même taille. Cette analyse permet alors de quantifier les différentes populations d’un échantillon.
Analyseur thermique simultané (STA) 449 F3 Jupiter®, NETZSCH
Le plateau est équipé d’un analyseur thermique simultané modulable (STA) 449 F3 Jupiter® permettant la mesure des variations de masse et/ou des effets thermiques entre -150°C et 2400°C sous différentes atmosphères.
Actuellement, l’analyseur thermique simultané est utilisé en tant qu’ATG et est équipé d’un four graphite refroidi par de l’eau permettant la mesure de variation de masse jusqu’à 2000°C sous argon.