ETUDE DU COMPORTEMENT DE SIMULANTS D'ACTINIDES DANS UN PROCEDE INNOVANT DE COMBUSTION PLASMA CEA

Ce sujet de stage s’inscrit dans le cadre de l’étude du traitement des déchets de type « liquides organiques (LORs) sans filières » par le procédé ELIPSE (destruction par plasma sous eau), dans la continuité du projet MILOR. Ces liquides organiques sont, pour la plupart d’entre eux, dits Déchets Sans Filière Immédiate (DFSI) et très peu d’options industrielles matures sont proposées aujourd’hui pour les traiter. Il est donc indispensable de poursuivre les efforts de R&D pour disposer d’une technologie industrielle à la fois robuste et capacitive, capable d’assurer le traitement de ces déchets chimiques complexes et non conventionnels. Le laboratoire LPTI du CEA Marcoule poursuit le développement d’un procédé thermique de traitement des LORs appelé ELIPSE (Elimination de LIquides par Plasma Sous Eau). Ce procédé repose sur l’utilisation d’une source plasma à haute température en immersion totale dans une enceinte réacteur remplie d’eau. Ce concept innovant garantit la destruction instantanée de la fraction organique de l’effluent organique au cœur même d’un plasma d’oxygène et le transfert des espèces chimiques réactives dans un effluent aqueux composé majoritairement d’eau qui assure également les fonctions de trempe, de lavage et de filtration des gaz de combustion. Aujourd’hui, le procédé fournit des résultats très satisfaisants sur des LORs « modèles » de type TBP/dodécane avec des capacités de traitements nominales de 3 kg/h. Dans le cadre d’une perspective d’exploitation en milieu nucléaire, il est nécessaire d’améliorer le niveau de connaissance et la robustesse du procédé en fonction de la nature de plusieurs actinides présents dans le gisement LOR et de leur comportement sous combustion plasma. Ce sujet de stage portera donc sur l’étude du comportement physico-chimique des actinides lors de leur traitement par voie plasma immergée avec le procédé ELIPSE, via l’utilisation de simulants judicieusement sélectionnés. Elle sera intégralement réalisée en inactif. Une étude bibliographique initiale sera à mener dans l’objectif de sélectionner et de prédire le comportement de plusieurs simulants d’actinides sur la base des principaux critères suivants : représentativité dans les gisements actuels, comportement sous oxydation à haute température, transfert et spéciation en milieu aqueux complexe. Dans un second temps, un volet expérimental sera déployé en laboratoire à petite échelle puis, in fine, sur le pilote ELIPSE du CEA de Marcoule pour étudier le comportement de ces simulants dans la chambre de combustion plasma du procédé et leur recombinaison/transfert dans la solution aqueuse du procédé, en lien avec la simulation expérimentale à petite échelle. PROFIL DU CANDIDAT stage fin d’étude école ingénieur ou Master 2, génie procédé, chimie LOCALISATION DU POSTE SITE Marcoule LOCALISATION DU POSTE France, Occitanie, Gard (30) VILLE Bagnols sur ceze CRITÈRES CANDIDAT DIPLÔME PRÉPARÉ Bac+5 - Master 2 FORMATION RECOMMANDÉE Genie des procédés, chimie DEMANDEUR DISPONIBILITÉ DU POSTE 01/01/2022