Résumé
Les déchets radioactifs de haute activité à vie longue sont actuellement vitrifiés (en France) après une étape de calcination des solutions (alimentation solide) avant d'être introduit dans le four d'élaboration. L'autre voie explorée est l'alimentation sous forme de liquide. Dans ce cas la solution est directement alimentée à la surface du bain de verre. Des modélisations multi-physiques1 puis intégrant les processus physico-chimiques2 se produisant lors de l'élaboration en alimentation solide ont été développées afin de simuler la vitrification dans un four par induction directe. En revanche, aucune simulation ne permet pour l'instant de prendre en compte ces processus en alimentation liquide. Dans ce contexte, cette étude vise à acquérir des données nécessaires à la construction du modèle. Pour cela les processus chimiques réactionnels se produisant au cours de la vitrification ont été déterminés. Des analyses par microscopie électronique à balayage environnemental (MEBE) et DRX in situ en haute température ont été réalisées. Les différents composés formés au cours de l'interaction entre la solution liquide et la fritte de verre ont été définis. Cette première approche expérimentale a permis de déterminer les différentes étapes de transformation du liquide en interaction avec la fritte de verre (séchage, fusion des précurseurs, décomposition des nitrates, formation de phases cristallines, dissolution, homogénéisation du verre), de la température ambiante jusqu'à la température d'élaboration (1200°C). Ces éléments permettront à terme de modéliser la cinétique chimique de dissolution de la solution liquide dans le verre.1.Barba Rossa, G. Modélisation multiphysique de l'élaboration de verre en creuset froid. Université Grenoble Alpes (ComUE) (2017). 2.Paraiso, K. Modélisation et simulation numérique de l'élaboration du verre dans les procédés de vitrification des déchets nucléaires de haute activité. Sorbonne Université (2021).