Elaboration de phosphate-diphosphate de thorium et d'uranium (beta-PDTU) et de matériaux composites beta-PDTU/monazite à partir de précurseurs cristallisés.Etudes du frittage et de la durabilité chimique

Le phosphate-diphosphate de thorium (beta-PDTU) est actuellement considéré comme une matrice céramique potentielle en vue de l'immobilisation des actinides en formation géologique profonde. Les études réalisées au cours de ce travail reposent sur la synthèse du phosphate-hydrogénophosphate de thorium hydraté (PHPTH) en tant que précurseur du beta-PDT. La structure cristalline du PHPTH a été élucidée puis le mécanisme conduisant à sa transformation en beta-PDT a été établi.Ce dernier met en jeu plusieurs composés intermédiaires dont le alpha-PDT, forme monoclinique jusqu'alors inconnue. Par ailleurs l'existence d'une solution solide entre le PHPTH et le PHPUH a été démontrée. Les conditions expérimentales de frittage conduisant à une densification optimale des compacts ont été déterminées. La densité relative est toujours comprise entre 95 et 100% de la valeur calculée et une nette amélioration de l'homogénéité a été constatée. Dans le butd'incorporer simultanément des actinides tri et tétravalents, le procédé basé sur la précipitation de précurseurs cristallisés puis sur leur frittage a également été appliqué à l'élaboration de matériaux composites beta-PDTU/monazite.NI