Etude de la rétention par barbotage de produits de fission avec prise en compte de l’impact d'un milieu salin

Lors d’un accident impactant une installation nucléaire, les produits de fission (PF) les plus mobilisables, notamment les PF comme l’iode et le césium, sont susceptibles d’être relâchés vers l’environnement. Ces radionucléides peuvent ainsi devenir une source de contamination radioactive à court/moyen termes. Pour évaluer au mieux ces rejets, une connaissance approfondie des potentielles rétentions doit être acquise. Parmi celles-ci, le piégeage des composés volatils ou sous forme d’aérosols par barbotage en solution (« pool scrubbing ») peut intervenir dans un certain nombre de situations accidentelles.

L’objet de la thèse consiste à évaluer la possible rétention de produits de fission dilués dans un flux de gaz, par barbotage pour certaines conditions représentatives et notamment avec la mise en œuvre d’une solution saline. Les PF étudiés sont principalement l’iode moléculaire I2 volatil, ainsi que les aérosols d’iodure de césium CsI.

Les principaux objectifs de la thèse sont : 

• de comprendre les mécanismes de transfert liés au piégeage des produits de fission par barbotage dans différentes solutions aqueuses prototypiques, notamment dans l’eau de mer, représentatives de différents scénarios :
  • phénomènes hydrodynamiques (écoulements à bulles gaz-liquide) avec la caractérisation des bulles (volume, vitesse, taux de vide…) pour différents régimes de bullage (globule, jet), dans chaque zone de l’écoulement (injection, transition, panache),
  • phénomènes chimiques : interactions entre PF et chimie du bain, réactions mises en jeu,
  • mesures des facteurs de décontamination (DF) pour différentes configurations d’intérêt,
• de proposer de nouveaux modèles notamment pour l’hydrodynamique des bulles dans la zone de panache, en identifiant des pistes d’amélioration des modèles existants dans le code ASTEC développé par l’ASNR, destiné à évaluer au mieux les conséquences d’un accident grave.