Projet Padawann : la décontamination de déchets radioactifs
Le Carnot ESP a remporté un appel à projet France 2030 : des chercheurs rouennais développent le traitement au laser du tritium, un élément radioactif. Cette innovation s'inscrit dans le traitement des déchets du nucléaire et pourrait trouver d'autres applications.
Le projet s'appelle Padawann, ce qui n'est pas sans rappeler aux amateurs de la Guerre des étoiles, les combats au laser. Et de laser, il est question dans ces travaux, entrepris il y a 10 ans par des chercheurs rouennais, sur le traitement du tritium, élément de l'hydrogène produit en grandes quantités dans les centrales nucléaires.
À l'université de Rouen, dans une unité de recherche baptisée Coria (Carnot ESP), des physiciens ont développé des observations sur le pouvoir du laser sur la matière. Le rayonnement du laser a la fonction de décontaminer des objets, sur lesquels se serait fixé du tritium, élément radioactif.
"En permanence, il y a des éléments en interaction avec des zones sensibles dans les centrales nucléaires, et qui peuvent se trouver contaminés, il faut donc traiter les éléments en question. Ça peut être des gants, des matériaux métalliques, des conteneurs. Quand on démantèle une centrale, il faut aussi s'assurer que les éléments qui en sortent sont décontaminés" explique Arnaud Bultel, maître de conférence en physique à l'université de Rouen Normandie du Carnot ESP.
Le confinement du tritium est difficile à réaliser, car il est très léger. Il contamine facilement les pièces métalliques et peut se trouver dispersé par les poussières produites, lors de l’usinage de ces pièces.
Une technique de polissage innovante
Cette technique de polissage laser, très novatrice, fait l'objet d'un soin tout particulier, au sein de l'unité de recherche rouennaise Coria. La plateforme du laser est contenue dans une boîte étanche. Il s'agit d'une simulation, mais réalisée en conditions réelles.
"On focalise de l'énergie sur la surface - à traiter - pour exciter la matière. On vient générer du rayonnement. Avec une fibre optique, on vient collecter le signal pour analyser la lumière du laser", Aurélien Favre, docteur en physique et spécialiste de la détection du tritium du Carnot ESP.
La plateforme sert à la fois à détecter les éléments radioactifs, et à enlever la couche nocive qui peut ensuite être traitée comme un déchet nucléaire.
"Quand on envoie ce type de rayonnement sur un métal, le métal va passer à l'état de gaz et donc une fine couche de métal va être retiré de la surface de l'objet. Et si on se déplace d'un endroit à l'autre, on va pouvoir traiter une surface assez grande" poursuit le physicien Arnaud Bultel.
Les chercheurs rouennais ne se sont pas tout de suite orientés vers le traitement et l'analyse des déchets radioactifs. Mais de fil en aiguille et compte tenu de leurs interactions avec le CEA -commissariat à l'énergie atomique -, ils en sont venus à proposer cette innovation pour l'industrie nucléaire. Ce procédé pourrait également trouver d'autres applications scientifiques et médicales.
