Etude de la solubilité de l uranium dans la tchernobylite (Zr,U)SiO4
Résumé
Lors de l accident grave de Tchernobyl, la perte de contrôle du réacteur a conduit à la production d une grande quantité de chaleur qui a causé l interaction à très haute température (>2400-2600°C) entre le combustible UO2, la gaine d alliage de zirconium et les structures en acier pour former un mélange de phases solides et liquides appelé « corium », principalement constitué d oxyde mixte (U,Zr)O2 et d inclusions d acier [13Pol]. Suite à l explosion, ces fragments de corium ont interagi avec les matériaux riches en SiO2 (béton, sable) à une température d environ 1500-1600°C pour former des phases liquides riches en silice, très radioactives, appelées « Chernobyl lava ». Parmi les phases formées, la tchernobylite (Zr,U)SiO4 a été observée. L objectif de notre étude est de déterminer la solubilité de l uranium dans la tchernobylite pour améliorer la modélisation thermodynamique du système ZrO2-UO2-SiO2 dans les bases de données thermodynamiques qui sont utilisées pour interpréter et prédire la formation des phases dans le corium. Des traitements thermiques de deux semaines à 1600°C ont été effectués sur trois échantillons synthétisés à partir de mélanges de poudres. Des essais de chauffage laser ont également été réalisés pour mesurer les températures de transition de phases sur les mêmes échantillons. Les résultats seront présentés ainsi que la caractérisation des microstructures obtenues.
[13Pol] P. Pölm et al, J. Nucl. Mater. 439 (2013) 51-56