Soutenance de thèse de Pierre-François Mougard-Camacho

Etude de la rhéologie de pâtes céramiques pour la mise en forme de combustible nucléaire par extrusion

 

– Christophe LANOS, Professeur, Université de Rennes, Rapporteur

– Fabrice ROSSIGNOL, Directeur de Recherche, CNRS, Limoges, Rapporteur

– Elisabeth LEMAIRE, Directrice de Recherche CNRS, Nice, Examinatrice

– Julie BOURRET, Maîtresse de conférences, ENSCI, Limoges, Examinatrice

– Romain CASTELLANI, Ingénieur de Recherche, Mines ParisTech, Maître de thèse

– Arnaud POULESQUEN, Chercheur Ingénieur, CEA Marcoule, Maître de thèse

– Franck DOREAU, Chercheur Ingénieur, CEA Marcoule, Maître de thèse

– Rudy VALETTE Professeur, Mines ParisTech, Directeur de thèse

– Joumana YAMMINE-MALESYS, Directrice de Recherche, Weber St-Gobain, Invitée

 

Les travaux de cette thèse portent sur la formulation et la rhéologie de pâtes de céramiques simulant le combustible nucléaire MOX (U,Pu)O2 . Ils s’inscrivent dans le contexte de recherche de procédés innovants pour la mise en forme de ces combustibles, traditionnellement fabriqués par pressage de poudres. 

Un système en base aqueuse représentant un combustible chargé à 30%at en PuO2 et permettant une extrusion sans défauts a été formulé à l’aide d’additifs organiques. Cette formulation de référence a ensuite été caractérisée d’un point de vue rhéologique, puis sur les propriétés atteintes par les échantillons extrudés et frittés afin de valider la faisabilité du procédé.

 La rhéologie capillaire conventionnelle, ainsi qu’un modèle empirique dérivé de l’extrusion de céramique ont été combinés pour permettre une prédiction fidèle des pressions expérimentales dans un large panel de contions opératoires. En parallèle la rhéométrie par écrasement a été mise en place pour faciliter la formulation de pâtes au comportement adéquat. Ces essais permettent par ailleurs un meilleur contrôle des conditions de glissement ainsi que la mise en évidence d’éventuels phénomènes de filtration.

En conclusion de ces travaux, la mise en forme de combustible MOX par extrusion semble une alternative prometteuse qui mériterait d’être approfondie dans le futur.

 

 

 

 

Mots-clés : Rhéologie, Céramique, Extrusion, Combustible MOX, Nucléaire