Dynamique et réactivité dans l'eau confinée
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
In the context of new sustainable energy sources quest, the nuclear energy remains a key solution. However, with the development of nuclear technology, problems relating to nuclear waste disposal arise; thus, the radiolysis of water in confined media is extremely important with respect to matters related to long time storage of nuclear waste. Studies in model porous media would allow the projection of a confined water radiolysis simulator. A first step in this direction was made by studying the radiolysis of water confined in Vycor and CPG glasses; this study continues the trend set and investigates the effects of confinement in metal materials upon the water radiolysis allowing the understanding of metal – water radiation induced corrosion. A further/complete understanding of the radiolytic process under confinement requires knowledge of the effect of confinement upon the dynamics of confined molecules and on the evolution of the species produced upon ionizing radiation. In this respect, we have used the OH vibrator as a probe of the hydrogen bond network properties and thus investigated the dynamics of confined water using IR time resolved spectroscopy. The evolution of the hydrated electron under confinement was studied on a nano and picosecond time scale using UV pump – visible probe technique and single shot spectroscopy.
Abstract FR:
Dans le contexte du renouvellement des sources d’énergie, l’énergie nucléaire reste une des solutions de référence. Avec le développement du nucléaire, les questions liées au stockage des déchets nucléaires doivent être résolues. De ce point de vue, la radiolyse de l’eau confinée joue un rôle primordial dans le stockage/entreposage des déchets nucléaires. Les études de la radiolyse de l’eau confinée dans des matériaux poreux modèle doivent permettre de développer la modélisation de la radiolyse dans les matériaux réels. Un premier pas dans cette direction à été fait par l’étude de la radiolyse de l’eau dans des verres de silice nanoporeux; en abordant un système métallique (or nanoporeux), cette étude permet d'appréhender la radiolyse sous contrainte des systèmes métal – eau. Une connaissance approfondie des processus radiolytiques exige aussi la compréhension de l’effet du confinement sur la dynamique des molécules confinées et sur l’évolution des espèces produites sous rayonnement ionisant. Dans une première partie, le vibrateur OH a été utilisé comme sonde des propriétés du réseau de liaisons d’hydrogène, et la spectroscopie IR résolue en temps a été appliquée à l’étude de la dynamique de l’eau confinée. L’évolution cinétique de l’électron hydraté dans les milieux mésoporeux a été étudiée par la technique pompe (UV)-sonde (visible et proche infrarouge) de la picoseconde à la milliseconde.