Incorporation d'actinides tétravalents dans trois matrices phosphatées : britholite, monazite/brabantite et Phosphate-Diphosphate de Thorium (Bêta-PDT)

Dans le cadre de recherches relatives au conditionnement d'actinides mineurs (Np, Am, Cm) dans les matériaux de type céramique, ce travail de thèse a été dédié à l'incorporation d'actinides tétravalents dans trois matrices phosphatées : la britholite ($(Ca_9Nd(_1-x)An^(IV)_x(PO_4)_(5-x)(SiO_4)_(1+x)F_2$), la solution solide monazite/brabantite ($Ln^(III)_(1-2x)Ca-xAn^(IV)_xPO-4$) et le Phosphate-Diphosphate de Thorium Bêta-PDT ($Th_(4-x)An^(IV)_x(PO_4)_4P_2O_7$). Dans l'optique d'une utilisation ultérieure de l'isotope ^(238)Pu (étude des effets d'auto-irradiation) les expériences ont donc été menées en utilisant le thorium, l'uranium (IV) et le cérium (IV) comme stimulants du plutonium (IV). Pour tous les composés préparés, les synthèses par réaction en phase solide à partir d'oxides AnO_2 ont été priviligiées en procédant à des cycles de broyage mécanique/calcination (1200-1400°C) en vue de l'amélioration de l'homogénéité des échantillons. Les études menées sur la britholite ont conduit à l'incorporation quantitative du thorium jusqu'à 20% en masse grâce à la substitution couplée ($Nd^(3+), PO_4^(3-)$) ($Th^(4+), SiO_4^(4-)$). En revanche en raison de problèmes d'oxydo-réduction, l'incorporation de l'uranium y est limitée à 5-8% en masse, et s'accompagne systématiquement de la formation de CaU_2O_(5+y). Les travaux menés sur le Bêta-PDTU et sur les brabantites à base de thorium et/ou d'Uranium (IV) ont abouti pour les deux composés à la préparation de solutions solides homogènes après plusieurs cycles de broyage/calcination.NI