Description du sujet de thèse
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Compréhension des mécanismes de dissolution oxydante de (U,Pu)O2 en présence d'Ag(II) généré par ozonation
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le recyclage du plutonium contenu dans les combustibles MOx, constitués d'oxydes mixtes d'uranium et de plutonium (U,Pu)O2, repose sur une étape clé : la dissolution complète du dioxyde de plutonium (PuO2). Or, ce dernier se dissout difficilement dans l'acide nitrique concentré utilisé industriellement. L'ajout d'une espèce fortement oxydante, telle que l'argent(II), permet d'accélérer cette dissolution : c'est le principe de la dissolution oxydante. L'ozone (O3) est utilisé pour régénérer en continu l'oxydant Ag(II) dans le milieu. Si ce procédé a démontré son efficacité, les mécanismes mis en jeu demeurent encore mal connus et peu documentés. Leur compréhension constitue un préalable indispensable à toute industrialisation future.
L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre les mécanismes d'interaction dans le système HNO3/Ag/O3/(U,Pu)O2. Le travail proposé s'articulera autour d'une étude expérimentale paramétrique de complexité croissante. Dans un premier temps, les mécanismes de génération et de consommation d'Ag(II) seront étudiés dans le système simple HNO3/Ag/O3. Puis dans un second temps, l'influence de divers paramètres sur la dissolution oxydante de (U,Pu)O2 sera examinée. Ces résultats permettront d'élaborer un modèle cinétique de dissolution en fonction des paramètres étudiés.
A l'issue de cette thèse, le(la) candidat(e), de formation initiale en physico-chimie, maîtrisera un large panel de techniques expérimentales ainsi que des méthodes de modélisation pointues. Cette double compétence lui ouvrira de nombreuses perspectives d'emploi en recherche académique ou en R&D industrielle, tant dans le secteur nucléaire que dans d'autres domaines de la chimie et des matériaux.
Université / école doctorale
Sciences Chimiques Balard (EDSCB)
Localisation du sujet de thèse
Site
Marcoule
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 ou diplôme d'ingénieur(e) en chimie
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
MULLER Julie < email deleted for security reasons >
CEA
DES/ISEC/DMRC/SPTC/LDCI
DES/ISEC/DMRC/SPTC/LDCI
CEA Marcoule
BP 17171
30207 Bagnols sur Cèze cedex
04 66 79 57 73
Tuteur / Responsable de thèse
MARCHETTI Loïc < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DMRC//LDCI
Laboratoire des procédés de Dissolution et de Chimie aux Interfaces (LDCI)
CEA Marcoule
DES/ISEC/DMRC/SPTC
Bât. 166 - Local SI.1 - 049
BP 17171
F-30207 Bagnols sur Cèze Cedex
+33 (0)4 66 79 18 02
En savoir plus
https://www.linkedin.com/in/julie-muller-science/
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Compréhension des mécanismes de dissolution oxydante de (U,Pu)O2 en présence d'Ag(II) généré par ozonation
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le recyclage du plutonium contenu dans les combustibles MOx, constitués d'oxydes mixtes d'uranium et de plutonium (U,Pu)O2, repose sur une étape clé : la dissolution complète du dioxyde de plutonium (PuO2). Or, ce dernier se dissout difficilement dans l'acide nitrique concentré utilisé industriellement. L'ajout d'une espèce fortement oxydante, telle que l'argent(II), permet d'accélérer cette dissolution : c'est le principe de la dissolution oxydante. L'ozone (O3) est utilisé pour régénérer en continu l'oxydant Ag(II) dans le milieu. Si ce procédé a démontré son efficacité, les mécanismes mis en jeu demeurent encore mal connus et peu documentés. Leur compréhension constitue un préalable indispensable à toute industrialisation future.
L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre les mécanismes d'interaction dans le système HNO3/Ag/O3/(U,Pu)O2. Le travail proposé s'articulera autour d'une étude expérimentale paramétrique de complexité croissante. Dans un premier temps, les mécanismes de génération et de consommation d'Ag(II) seront étudiés dans le système simple HNO3/Ag/O3. Puis dans un second temps, l'influence de divers paramètres sur la dissolution oxydante de (U,Pu)O2 sera examinée. Ces résultats permettront d'élaborer un modèle cinétique de dissolution en fonction des paramètres étudiés.
A l'issue de cette thèse, le(la) candidat(e), de formation initiale en physico-chimie, maîtrisera un large panel de techniques expérimentales ainsi que des méthodes de modélisation pointues. Cette double compétence lui ouvrira de nombreuses perspectives d'emploi en recherche académique ou en R&D industrielle, tant dans le secteur nucléaire que dans d'autres domaines de la chimie et des matériaux.
Université / école doctorale
Sciences Chimiques Balard (EDSCB)
Localisation du sujet de thèse
Site
Marcoule
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 ou diplôme d'ingénieur(e) en chimie
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
MULLER Julie < email deleted for security reasons >
CEA
DES/ISEC/DMRC/SPTC/LDCI
DES/ISEC/DMRC/SPTC/LDCI
CEA Marcoule
BP 17171
30207 Bagnols sur Cèze cedex
04 66 79 57 73
Tuteur / Responsable de thèse
MARCHETTI Loïc < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DMRC//LDCI
Laboratoire des procédés de Dissolution et de Chimie aux Interfaces (LDCI)
CEA Marcoule
DES/ISEC/DMRC/SPTC
Bât. 166 - Local SI.1 - 049
BP 17171
F-30207 Bagnols sur Cèze Cedex
+33 (0)4 66 79 18 02
En savoir plus
https://www.linkedin.com/in/julie-muller-science/
