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De nouvelles découvertes sur les propriétés du cuivre

Posté le par La rédaction dans Matériaux, Biotech & chimie

Suite au débat public portant sur la sécurité du stockage des déchets nucléaires, le Centre suédois de gestion des déchets nucléaires (SKB), l'Ecole royale polytechnique de Stockholm (KTH) et l'Université de Linköping (LiU) ont mené une étude afin d'améliorer la compréhension des propriétés des différentes formes de cuivre.

L’étude est d’une grande importance car la Suède devrait être parmi les premiers pays à se doter d’un site de stockage final en couches géologiques profondes du combustible nucléaire usé d’ici 2025. Le pays a choisi d’encapsuler le combustible dans des conteneurs en cuivre. Connaître les mécanismes de réaction de l’hydrogène et de l’oxygène avec le cuivre métallique est donc primordial pour assurer la sécurité du dispositif de stockage. L’étude a été initiée afin de déterminer, entre autres, s’il existait une structure du cuivre encore plus stable que les composés déjà connus et qui résisterait davantage à la corrosion. Selon les principes d’oxydo-réduction, le composé d’hydroxyde de cuivre (I) existerait mais ne serait malheureusement pas stable.

Dans les domaines de production d’hydrogène et des piles à combustible, le cuivre est aujourd’hui étudié comme un éventuel matériau de substitution. Le nombre croissant d’applications potentielles des matériaux cuivrés renforce l’intérêt porté sur les études pour la compréhension des propriétés physiques et chimiques des composés cuivrés stables et instables.

Selon le professeur Pavel Korzhavyi de KTH, son équipe est maintenant en mesure de démontrer l’existence de l’hydrure de cuivre (CuH) et de l’hydroxyde de cuivre (CuOH) sous forme solide. L’étude a également permis de mettre à jour certaines propriétés chimiques et physiques de ces deux composés. L’état solide est une forme métastable. Ainsi, sous cette forme, l’hydrure de cuivre (CuH) se décompose spontanément en cuivre métallique et en hydrogène. D’après des calculs théoriques, l’hydroxyde de cuivre (I) se décomposerait en oxyde de cuivre (I) et en eau. Les oxydes et les hydroxydes métalliques, ainsi que les hydrures sont des composés chimiques très importants ayant de nombreuses applications.

De nombreuses études sont également menées pour étudier les possibilités d’oxydation du cuivre en milieu anoxique. Suite au dépôt du dossier de demande de construction du site de stockage final du combustible usé par le Centre suédois de traitement des déchets nucléaires (SKB), l’Autorité suédoise de sûreté nucléaire (SSM) a commissionné Studsvik Nuclear AB afin de confirmer l’existence de ce phénomène annoncé par des chercheurs de l’Ecole royale polytechnique de Stockholm (KTH). SKB a, de son côté, fait appel au professeur de chimie, Mats Boman, de l’Université d’Uppsala pour étudier la réaction.

Il est encore trop tôt pour savoir si cela aura des conséquences sur la méthode de stockage proposée par SKB. Mais selon les premiers résultats annoncés par Studsvik Nuclear AB, le cuivre pourrait s’oxyder en milieu anoxique.

(Source : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69067.htm)

 

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