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Propositions de post-doctorat

Étude expérimentale de la filtration des iodes volatils en conditions d’accident grave dans une installation nucléaire

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Durée : 24 mois

Date de début : avril 2019

Lieux de travail : IRSN/LECEV, Saclay (91) pendant 1 an et IRSN/L2EC, Cadarache (13) pendant 1 an. Déplacements occasionnels entre les deux sites au long du projet.

 

 

​Descriptif du sujet

 

Contexte
 
Lors d'un accident grave survenant dans une installation nucléaire, les produits de fission contenus dans le combustible peuvent, pour une partie d'entre eux, être relâchés dans l'enceinte de confinement du réacteur nucléaire et possiblement dans l'environnement. L'iode est l'un de ces produits de fission dont les conséquences radiologiques à court terme sont importantes en cas de rejets.
 
L'IRSN conduit des recherches pour évaluer les rejets en cas d'accident mais aussi pour limiter les conséquences de ces rejets. Une des voies pour limiter les rejets est de disposer de filtres sélectifs permettant de piéger les produits de fission et notamment les iodes volatils que sont l'iode moléculaire (I2) et l'iodure de méthyle (ICH3) lors de la procédure d'éventage-filtration susceptible d'être mise en œuvre pour diminuer la pression de l'enceinte afin de préserver son intégrité.
 
 
Sujet
 
Le sujet proposé consiste à étudier expérimentalement le piégeage de ces iodes sur différents matériaux en conditions aussi représentatives que possibles d'un accident grave. Ces travaux sont réalisés dans le cadre d'une extension du projet ANR MIRE, en partenariat avec l'Université de Lorraine et des acteurs industriels.
 
Les résultats obtenus dans la précédente phase du projet ANR MIRE sont très encourageants. En effet, la mise en œuvre de ces matériaux poreux en complément des dispositifs actuellement déployés dans le parc électronucléaire pourrait potentiellement réduire les conséquences radiologiques d'un accident. L'objectif de cette phase du projet est maintenant de disposer d'une réflexion avancée sur les possibles améliorations du dispositif U5 sur le parc actuel. Les solutions techniques choisies seront qualifiées par des essais, testées dans des conditions plus proches des conditions AG et en intégrant les facteurs d'échelle et l'aspect vieillissement. Enfin, les matériaux développés dans ce cadre pourraient être mis en œuvre dans les installations pour lesquelles les conditions de filtration sont difficilement maîtrisables et où les charbons actifs sont moins efficaces (stockage, rejets chroniques…). 
 
Dans ce cadre, le travail proposé consiste à réaliser des essais de filtration sur des bancs expérimentaux existants (PERSÉE[1] à Saclay et SAFARI[2] à Cadarache) dans diverses conditions opératoires (nature du gaz porteur, nature du poreux, épaisseur du lit, température, etc.). De ces essais, des coefficients d'épuration seront obtenus. Les conditions opératoires seront à définir mais l'objectif est de caractériser l'adsorption de l'iode gazeux par des matériaux, proches de ceux testés dans MIRE mais dont la fabrication peut se faire plus facilement à grande échelle. Le facteur d'échelle sera étudié. C'est un paramètre clef de cette extension. Au cours de ces travaux, de l'iode marqué sera utilisé pour observer certains mécanismes d'épuration.
 
Par la suite, des polluants (sélectionnés sur la base d'une modélisation effectuée par le partenaire universitaire) seront évalués dans un premier temps deux à deux pour évaluer leur facteur inhibiteur par rapport à l'adsorption de l'iode.
 
Pour résumer, les conditions couvertes sont représentatives d'un accident grave et les résultats viendront conforter les tests de sélection de matériaux, de nature plutôt qualitatifs.
 
Le programme d'essais complet sera mis au point en commun avec les partenaires du projet.
 
[1] PERSEE : Plate-forme expérimentale de recherche sur l'épuration des effluents radioactifs. Les essais sont centrés sur la filtration de CH3I
[2] SAFARI : meaSure of filtrAtion eFfiency of mAterial with regard to Ruthenium or Iodine. Les essais sont centrés sur la filtration de I2.

 Profil recherché

 

Doctorat en chimie, chimie analytique, génie des procédés