Dans le cadre d’un stockage géologique profond, les matrices vitreuses, de part leurs propriétés remarquables, constituent un très bon matériau de confinement. Le verre R7T7, utilisé à l’échelle industrielle depuis de nombreuses années, permet ainsi de confiner les solutions de déchets issues des combustibles UOX1 enrichis à 3,5% en 235U. Dans le but de diminuer les fréquences de renouvellement du combustible en réacteur et de retraitement des combustibles usés, des combustibles UOX3 à plus haut taux de combustion (60GWj/t) et enrichis à 4,9% en
235U sont envisagés. A terme, l’emploi de ces combustibles fournira, après retraitement, des
solutions de déchets enrichies en actinides mineurs dû au plus long séjour en réacteur. Ces modifications de compositions associées au souhait de réduire le nombre de colis de verre en augmentant le taux de charge en produits de fission et actinides mineurs impose de rechercher un nouveau verre de confinement. Suite aux travaux de thèse de I. Bardez, une nouvelle matrice vitreuse a ainsi été mise au point (capacité d’accueil de l’ensemble du spectre des déchets, température d’élaboration n’excédant pas 1300°C, viscosité à la coulée inférieure à 100 poises, température de transition vitreuse élevée, faible tendance à la cristallisation, bonne durabilité chimique et bonne tenue à l’auto-irradiation). Une composition simplifiée à sept oxydes (verre A) issue de cette matrice vitreuse a été retenue pour réaliser les différentes études présentées dans ce travail.
Nous nous proposons en effet d’étudier l’impact des ions modificateurs sur la structure du verre A. Pour cela nous analyserons l’effet d’une modification du rapport Ca/Na ainsi que l’effet de l’incorporation d’autres ions alcalins (respectivement alcalino-terreux) en substitution du sodium (respectivement du calcium) à la fois sur le réseau vitreux et sur l’environnement local de la terre rare. Nous présenterons également une étude sur la compétition des différents ions modificateurs pour la compensation de charge des unités AlO4- et BO4-. L’effet de
l’incorporation d’autres terres rares en substitution du néodyme sur la tendance du verre à la cristallisation sera également étudié au travers de différents traitements thermiques.
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