Etude par spectrométrie de masse de la vaporisation par laser du graphite et du dioxyde d'uranium jusqu'à 4000k
Langue Anglais
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Auteur : Pflieger, Rachel
Date de soutenance : 03-05-2006

Directeur(s) de thèse : Drillon, Marc - Sheindlin, Mikhail

Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Chimie physique
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres : Spectroscopie de masse
Mots-clés :
  • Spectroscopie de masse - Thèses et écrits académiques
  • Graphite - Thèses et écrits académiques
  • Combustibles nucléaires - Thèses et écrits académiques
  • Matériaux - Thèses et écrits académiques
  • Lasers - Thèses et écrits académiques
Résumé : Une nouvelle méthode de spectrométrie de masse (TOF MS) à haute température a été développée. La surface de l'échantillon y est chauffée par laser pendant environ 20 ms, et température et spectres de masse sont mesurés en fonction du temps. Chaque expérience couvre tout un intervalle de température. Cette méthode a été appliquée au graphite pyrolytique et au dioxyde d'uranium.L'étude du graphite a clairement montré que la sublimation est de type Langmuir (ou surface libre), malgré les très hautes températures et pressions. Les pressions partielles relatives de C1, C2, C3, C4 et C5 ont été mesurées jusqu à 4100 K, ainsi que les enthalpies de sublimation des trois espèces principales de la vapeur. Les coefficients d'évaporation relatifs de C1-C5 ont été estimés par comparaison des pressions partielles obtenues ici à 4000 K avec celles à l'équilibre thermodynamique de la littérature.La courbe de pression de vapeur de UO2 au-dessus du dioxyde d'uranium a été mesurée entre 2800 et 3400 K. Des enthalpies de sublimation et de vaporisation sont proposées pour UO2, ainsi qu une première valeur expérimentale de l'enthalpie de vaporisation de UO3. Les rapports de pressions partielles p(UO2)/p(UO), p(UO2)/p(UO3) et p(UO2+)/p(UO+) ont été mesurés aux alentours de 3300 K et indiquent que l'évaporation se fait dans des conditions proches de l'équilibre thermodynamique.La méthode développée ici est adaptée à l'étude par spectrométrie de masse jusqu à de très hautes températures de la vaporisation de matériaux réfractaires, et pourrait être utilisée pour l'étude de matériaux chimiquement instables comme le dioxyde d'uranium hyperstœchiométrique ou des carbures et nitrures.
 
Type de contenu : Text
 
Entrepôt d'origine : Ressource locale
Identifiant : ecrin-ori-290357
Type de ressource : Thèse