Développement d’un procédé de récupération des chlorures par précipitation – Application aux réacteurs à sels fondus
Les réacteurs à sels fondus (RSF) représentent une option innovante pour une énergie nucléaire plus durable et sûre.
Ils utilisent des sels chlorures liquides contenant des actinides, permettant de fermer le cycle du combustible.
Au cours de leur fonctionnement, ces sels s’enrichissent en produits de fission et impuretés, nécessitant un traitement chimique.
L’enrichissement en chlore ³7Cl vise à limiter la formation du ³6Cl, isotope radioactif à très longue période.
La maîtrise et le recyclage des ions chlorure constituent donc un enjeu majeur.
Le CEA développe un procédé hydrométallurgique de précipitation pour récupérer le chlore enrichi sous forme solide.
Ce procédé est compatible avec les installations industrielles de La Hague, en partenariat avec Orano.
La recherche étudie l’influence des actinides et produits de fission sur la précipitation et leur rétention dans le solide.
La solubilité et la pureté du précipité sont analysées par diverses techniques physico-chimiques.
Des protocoles de purification sont optimisés en cas de contamination.
Une fois purifié, le précipité est recyclé pour produire du chlore réutilisable, notamment par électrolyse ou réactions rédox.
Ce travail s’inscrit dans le développement de réacteurs innovants et bénéficie d’un fort soutien scientifique et industriel.
TOMOGLASS: Tomographie gamma d’émission appliquée à la caractérisation radiologique du reliquat de verre du procédé de vitrification en creuset froid
Le projet TOMOGLASS vise à développer un système de tomographie gamma innovant, capable de fonctionner en environnement de haute activité, pour caractériser en trois dimensions les reliquats de verre issus du procédé de vitrification des déchets nucléaires. L’objectif est de localiser précisément les inclusions de platinoïdes faiblement solubles dans le verre afin d’améliorer la compréhension et le pilotage du procédé. Le système repose sur un imageur gamma compact, intégrant des détecteurs CZT pixellisés à haute résolution, collimaté de type sténopé, et monté sur un bras robotisé. Il permettra une reconstruction multi-isotopique à partir d’algorithmes tomographiques avancés. Ce projet s’inscrit dans la dynamique de modernisation des installations de La Hague et dans la démarche d’intégration des technologies numériques au sein de l’usine du futur.
La première phase du projet consistera à démontrer la faisabilité de la mise en œuvre d’un prototype de spectro-imageur en environnement contraint, en s’appuyant sur des briques technologiques existantes : modules de détection et électronique d’acquisition basés sur la technologie HiSPECT et algorithmes de reconstruction d’images développés au CEA-Leti. Le travail portera sur la réalisation d’une étude multiparamétrique par simulation numérique (code de calcul Monte Carlo), destinée à dimensionner un dispositif de mesure optimisé, puis à générer des jeux de données simulés pour différentes configurations de mesure représentatives. Une fois le concept validé, les travaux se poursuivront en année N+1 avec l’assemblage des composants du prototype et son intégration sur un bras robotisé. Des essais expérimentaux pourront alors être envisagés, en vue d’une démonstration en environnement représentatif.