Spéciation des espèces soufrées dans les générateurs de vapeur des centrales nucléaires à réacteur à eau sous pression

Abstract

Afin de mieux comprendre les processus de corrosion des tubes en alliage 600 mill annealed des générateurs de vapeur des centrales nucléaires à réacteur à eau sous pression, nous avons étudié le comportement des espèces soufrées en présence d une magnétite synthétique prise pour modèle des dépôts trouvés dans ces générateurs. Les propriétés acide-base de cette magnétite ont été déterminées par zétamétrie et titrage acide-base à 25C, et par titrage de masse entre 25 et 320C. La sorption des sulfates sur la magnétite a été étudiée entre 25 et 275C en fonction du pH et de la concentration en sulfate, avec ou sans hydrogène. Si, globalement, comme prévu pour un anion, la quantité sorbée augmente avec la diminution du pH au dessous du PIE, plusieurs comportements particuliers ont été observés, liés à la stabilité de la magnétite et aux phénomènes d oxydo-réduction. En présence d hydrogène, des espèces réduites apparaissent, dont la troilite (FeS), détectée par spectrométrie de photo-électrons (XPS). Les données thermodynamiques prévoient des réductions même sans présence d hydrogène, mais, en raison de facteurs cinétiques, seule une partie d entre elles sont observées. Les résultats et leur modélisation ont permis d améliorer la compréhension du rôle des espèces soufrées dans les générateurs de vapeur, d affiner le modèle sulfate utilisé jusqu à présent, notamment en introduisant les espèces réduites.PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF