Rheological and structural characterization of colloidal gels used for nuclear decontamination

Au cours de la vie d'une installation dans laquelle est utilisée de la matière radioactive, des étapes de maintenance, ou bien à terme de démantèlement, sont nécessaires afin d'assurer une protection convenable des travailleurs et de l'environnement. Parmi les procédés existants, des gels de décontamination ont été développés au CEA afin de pallier aux inconvénients des méthodes classiquement utilisées. Ces gels colloïdaux, formulés à l'origine de façon plutôt empirique, ont une structure qu'il convient de connaitre, celle-ci étant la clef de voute du comportement rhéologique du matériau. La façon dont ils s'écoulent est en effet un paramètre important du procédé, et les mesures en laboratoire qui sont effectuées sur ces systèmes permettent d'en améliorer l'implémentation. En outre, de nombreux raffinements du procédé, par le biais notamment d'additifs, en étendent le champ d'utilisation, et l'efficacitéDuring the exploitation of a nuclear plant, or all other installation which uses radioactive materials, maintenance tasks or decommissioning operations are mandatory in order to preserve people health and environment. Among existing processes, decontaminating gels have been development by CEA in order to overcome the drawbacks of the traditionally used methods. These colloidal gels were originally formulated in an empirical way; however, the knowledge of their structures is important as it rules all the rheological behaviors of the material. The way these gels flow is an important parameter to the process and our laboratory measurements can be transposed to the industrial world. Moreover, other composition refinements have been developed in order to extend their field of use and efficienc

Caractérisation rhéologique et structurale de gels colloïdaux utilisés pour la décontamination nucléaire

During the exploitation of a nuclear plant, or all other installation which uses radioactive materials, maintenance tasks or decommissioning operations are mandatory in order to preserve people health and environment. Among existing processes, decontaminating gels have been development by CEA in order to overcome the drawbacks of the traditionally used methods. These colloidal gels were originally formulated in an empirical way; however, the knowledge of their structures is important as it rules all the rheological behaviors of the material. The way these gels flow is an important parameter to the process and our laboratory measurements can be transposed to the industrial world. Moreover, other composition refinements have been developed in order to extend their field of use and efficiencyAu cours de la vie d'une installation dans laquelle est utilisée de la matière radioactive, des étapes de maintenance, ou bien à terme de démantèlement, sont nécessaires afin d'assurer une protection convenable des travailleurs et de l'environnement. Parmi les procédés existants, des gels de décontamination ont été développés au CEA afin de pallier aux inconvénients des méthodes classiquement utilisées. Ces gels colloïdaux, formulés à l'origine de façon plutôt empirique, ont une structure qu'il convient de connaitre, celle-ci étant la clef de voute du comportement rhéologique du matériau. La façon dont ils s'écoulent est en effet un paramètre important du procédé, et les mesures en laboratoire qui sont effectuées sur ces systèmes permettent d'en améliorer l'implémentation. En outre, de nombreux raffinements du procédé, par le biais notamment d'additifs, en étendent le champ d'utilisation, et l'efficacit

Caractérisation rhéologique et structurale de gels colloïdaux utilisés pour la décontamination nucléaire

Au cours de la vie d'une installation dans laquelle est utilisée de la matière radioactive, des étapes de maintenance, ou bien à terme de démantèlement, sont nécessaires afin d'assurer une protection convenable des travailleurs et de l'environnement. Parmi les procédés existants, des gels de décontamination ont été développés au CEA afin de pallier aux inconvénients des méthodes classiquement utilisées. Ces gels colloïdaux, formulés à l'origine de façon plutôt empirique, ont une structure qu'il convient de connaitre, celle-ci étant la clef de voute du comportement rhéologique du matériau. La façon dont ils s'écoulent est en effet un paramètre important du procédé, et les mesures en laboratoire qui sont effectuées sur ces systèmes permettent d'en améliorer l'implémentation. En outre, de nombreux raffinements du procédé, par le biais notamment d'additifs, en étendent le champ d'utilisation, et l'efficacitéDuring the exploitation of a nuclear plant, or all other installation which uses radioactive materials, maintenance tasks or decommissioning operations are mandatory in order to preserve people health and environment. Among existing processes, decontaminating gels have been development by CEA in order to overcome the drawbacks of the traditionally used methods. These colloidal gels were originally formulated in an empirical way; however, the knowledge of their structures is important as it rules all the rheological behaviors of the material. The way these gels flow is an important parameter to the process and our laboratory measurements can be transposed to the industrial world. Moreover, other composition refinements have been developed in order to extend their field of use and efficiencyMETZ-SCD (574632105) / SudocNANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocNANCY2-Bibliotheque electronique (543959901) / SudocNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

Quantitative predictions of 2D and 3D dam-break cases using mu(I) rheology

International audienc

Quantitative predictions of the µ(I) rheology in 2D and 3D granular column collapse: scaling laws and quasi-static vs. inertial regimes

International audienceWe introduce an accurate numerical method for the computation of 2D and 3D granular collapse under gravity flows using the μ(I) rheology. We show that this rheology can capture the two experimentally observed types of spreading and the corresponding scaling laws, and we provide an accurate sensitivity analysis to rheological constants. Finally, we underline the role of an additional length scale on the spreading dynamics.Ce travail concerne la résolution numérique du problème d’effondrement 2D et 3D de colonne granulaire à l’aide du modèle μ(I). Nous montrons que ce modèle est capable de reproduire les deux régimes d’étalement observés expérimentalement, et nous présentons une étude de sensibilité aux paramètres du modèle. Finalement, nous mettons en évidence le rôle d’une échelle de longueur supplémentaire sur l’étalement, confirmé par analyse dimensionnelle

Observation de la coalescence et de la migration de bulles dans un fluide à très faible nombre de Reynolds

International audienc

Liquid rope coiling in a power-lax fluid: simulation and observation of the structuration at the impact

International audienc

Viscoelastic Properties of Polypropylene during Crystallization and Melting: Experimental and Phenomenological Modeling

This paper deals with the viscoelastic behavior during crystallization and melting of semicrystalline polymers, with the aim of later modeling the residual stresses after processing in cases where crystallization occurs in quasi-static conditions (in additive manufacturing for example). Despite an abundant literature on polymer crystallization, the current state of scientific knowledge does not yet allow ab initio modeling. Therefore, an alternative and pragmatic way has been explored to propose a first approximation of the impact of crystallization and melting on the storage and loss moduli during crystallization–melting–crystallization cycles. An experimental approach, combining DSC, optical microscopy and oscillatory shear rheology, was used to define macroscopic parameters related to the microstructure. These parameters have been integrated into a phenomenological model. Isothermal measurements were used to describe the general framework, and crystallization at a constant cooling rate was used to evaluate the feasibility of a general approach. It can be concluded that relying solely on the crystalline fraction is inadequate to model the rheology. Instead, accounting for the microstructure at the spherulitic level could be more useful. Additionally, the results obtained from the experiments help to enhance our understanding of the correlations between crystallization kinetics and its mechanical effects