Influence de paramètres physico-chimiques sur la cristallisation d’oxalates de lanthanides et d’actinides, précurseurs d’oxydes : orientation des microstructures

La these s’insere dans le cadre d’etudes menees sur la conversion d’actinides en oxydes par le biais de precurseurs solides oxalate obtenus par precipitation ou cristallisation. Une comprehension poussee de cette etape initiale de formation de la phase solide a partir des elements en solution est essentielle, car les caracteristiques morphologiques et structurales du precurseur oxalate contribuent a orienter le comportement aux operations de pastillage et frittage de l’oxyde. Le travail de these est centre sur l’influence des parametres physico-chimiques de precipitation et porte, en premier lieu, sur des systemes simples simulants des actinides. Une etude de la cristallisation de l’oxalate de neodyme(III) permet ainsi d’identifier differents hydrates d’oxalate(III), dont la structure cristalline est en lien avec differentes morphologies. Les tendances degagees orientent la suite des essais concernant la precipitation de l’oxalate de neodyme(III), phenomene plus difficilement maitrise que la cristallisation. Notamment, les parametres temperature et ajout d’additifs dits « structurants » ou « non structurants » sont retenus. L’etude est enfin etendue a l’oxalate de thorium(IV) et a l’oxalate mixte thorium(IV)-neodyme(III) avant d’etre appliquee a l’oxalate de plutonium(III). Les essais de precipitation realises sur ce dernier systeme aboutissent a l’obtention d’oxalates de plutonium de structure et/ou de morphologie differente et, par consequent, d’oxydes de morphologie differente.