Formulation de céramiques pour le conditionnement de déchets
Matrices céramiques pour conditionnements spécifiques

Dans les années 1970, des chercheurs de l'université de Pennsylvanie (États-Unis) ont mis au point des matrices céramiques pour le conditionnement des solutions de produits de fission à base de phases cristallines de type silicate, phosphate et molybdate ayant pour caractéristique principale de présenter des analogues naturels réputés comme étant durables. Ces céramiques synthétisées sous air à 1 100 ^oC présentaient des taux d'incorporation élevés en déchets (de l'ordre de 70 % en masse).

Les principales phases cristallines constitutives de cet assemblage étaient la pollucite (CsAlSiO₄), la powellite (CaMoO₄), des apatites et des monazites renfermant des ions terre rare .

Dans la même période, en Australie, Ringwood et al.  ont développé une matrice céramique à base d'ions titanate, appelée Synroc (pour « Synthetic Rock »), permettant d'assurer un taux d'incorporation en déchets radioactifs pouvant atteindre 20 % en masse. Le procédé d'élaboration d'un tel matériau consistait en :

• un mélange du déchet avec les précurseurs de titane, d'aluminium, de baryum, de calcium et de zirconium sous forme d'oxydes ;

• une calcination du mélange à 750 ^oC dans des conditions réductrices ;

• un frittage sous charge à une température opérationnelle de 1 100 ^oC de manière à obtenir une céramique dense constituée de hollandite Ba(Al, Ti)₂Ti₆O₁₆ , assurant le confinement du césium et du rubidium, de zirconolite CaZrTi₂O₇ , phase renfermant les ions terre rare et les actinides, de perovskite CaTiO₃ , assurant le confinement du strontium, des ions terre rare et des...