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Enhancing Nuclear Safety


Research

Theses in progress

Study of the trapping of radioactive iodine (I2 and ICH3) by porous adsorbents in different operating conditions


Host laboratory: ​​​Aerosol Physics and Metrology Laboratory (LPMA)

Beginning of the thesis: October 2014

Student name: Charlène Moulin


Subject description


Depuis l’accident de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi en 2011, une attention

accrue a été apportée à la rétention des substances radioactives susceptibles d’être

rejetées dans l’environnement, notamment l’iode. Le projet ANR MiRE (Mitigation des

Rejets à l’Environnement) a pour but d’évaluer l’efficacité des moyens de rétention mis

en oeuvre actuellement en France. Dans ce contexte, la thèse a pour objectif d’étudier

de façon expérimentale et théorique le piégeage des iodes radioactifs (I2 et ICH3) sur

des adsorbants commerciaux, principalement des charbons actifs pour les matériaux

poreux, et du sable pour les systèmes des barrières ultimes, tous deux utilisés dans les

circuits de filtration des réacteurs nucléaires français.


D'abord, une bibliographie centrée sur les matériaux, sur les méthodes d’analyses de

l’iode et sur les études existantes sur son piégeage sera effectuée ainsi que la caractérisation physico-chimique des matériaux est également en cours avec une détermination de la surface spécifique des charbons actifs. En parallèle, l’optimisation pour la mesure de l’iode et l’étalonnage de chromatographies en phase gazeuse et en phase liquide seront actuellement étudiés.


Par la suite, les mesures de la rétention de l’iode sur les différents supports s’effectueront dans des réacteurs fermés de grand volume. Le but est d’obtenir des données cinétiques ainsi que des isothermes d’adsorption. Les différents paramètres influençant la rétention, tels que la température, le vieillissement et l’humidité relative seront étudiés.


Ensuite, les essais consisteront à reproduire les expérimentations avec des molécules

actives de façon à évaluer l’impact du marquage de l’iode sur sa rétention. Cette étape

et l’étape suivante se dérouleront sur la plateforme expérimentale PERSEE à Saclay,

actuellement en construction. La comparaison des différentes études sera effectuée

de façon à comprendre les mécanismes fins de la rétention de l‘iode radioactif et de les

modéliser. L’objectif final est de trouver une corrélation entre les propriétés physicochimiques des adsorbants et leur efficacité.



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