Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article, dédié à la spectroscopie de diffusion Raman appliquée aux conditions extrêmes, présente un état de l'art de l'instrumentation et de la méthodologie Raman via le détail des dernières évolutions technologiques. Sont abordées également les difficultés rencontrées liées aux conditions extrêmes. Des exemples d'applications aux milieux hostiles (relaxation structurale de la silice pendant le recuit, suivi in situ de l'altération du dioxyde d'uranium sous radiolyse) viennent ensuite en illustration.
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This article, dedicated to the Raman diffusion spectroscopy applied to extreme conditions, presents the state-of-the-art Raman instrumentation and methodology through the latest technological developments. The issues related to extreme conditions are also discussed. Examples of applications in hostile environments (structural relaxation of silicon during annealing, followed by the in-situ alteration of uranium dioxide by radiolysis) illustrate the subject matter.
Auteur(s)
-
Aurélien CANIZARES : Ingénieur en développements spectroscopiques Laboratoire CEMHTI (Conditions extrêmes et matériaux : haute température et irradiation), UPR3079 CNRS
-
Patrick SIMON : Directeur de recherche Laboratoire CEMHTI UPR3079 CNRS
-
Guillaume GUIMBRETIERE : Chargé de recherche Laboratoire CEMHTI UPR3079 CNRS
INTRODUCTION
Domaine : techniques d'analyse
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Spectroscopie de diffusion Raman, accélérateur de particules, cyclotron
Domaines d'application : matériaux, nucléaire, géologie, hautes températures
Principaux acteurs français :
Industriels : Renishaw, Horiba Jobin Yvon, Andor Technology, Bruker Corp., Jasco, Thermo Scientific, BW Tech, BaySpec, Kaiser Optical System
Autres acteurs dans le monde :
Contact : [email protected]
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
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Accueil > Ressources documentaires > Innovation > Innovations technologiques > Innovations en analyses et mesures > Spectroscopie de diffusion Raman en conditions extrêmes > Exemple de l'altérnation d'UO2 sous radiolyse
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Présentation
Perspectives et évolutions3. Exemple de l'altérnation d'UO2 sous radiolyse
La spectroscopie de diffusion Raman s'adapte particulièrement bien aux mesures in situ. La lumière appartenant à la gamme visible (le plus souvent) peut être facilement injectée dans une fibre optique, permettant ainsi de conserver l'ensemble spectromètre/détecteur/laser dans de bonnes conditions de stabilité mécanique/thermique, et de positionner uniquement la sonde Raman face à l'échantillon.
Cette sonde peut être conçue de manière à s'adapter aux conditions extrêmes appliquées à l'échantillon, en prévoyant un bouclier thermique (circulation d'eau) ou contre les rayonnements ionisants, en la plaçant dans un caisson isotherme (mer profonde).
Cette technique est appliquée avec succès aux domaines des hautes températures et hautes pressions depuis une vingtaine d'années.
Certainement plus que dans d'autres domaines industriels, la connaissance des propriétés des matériaux intervenant dans le domaine du nucléaire est capitale. En effet, pour une raison économique, d'une part, mais aussi et surtout dans un souci de sûreté, l'efficacité et la fiabilité de la technologie pour la conception de centrales électronucléaires, le transport et le stockage des déchets, sont de toute première importance. La connaissance des mécanismes de vieillissement des matériaux impliqués dans ces constructions est primordiale. Dans le cas du réacteur électronucléaire, ils sont soumis à des conditions extrêmes de hautes températures, de hautes pressions, et d'irradiations.
Ces études présentent des difficultés d'accès aux matériaux en conditions d'utilisation, souvent très confinés. Les matériaux étudiés sont variés : verres, oxydes et céramiques, bétons, bitumes, alliages, métaux, polymères... Ils sont utilisés dans la conception du cœur du réacteur (combustible, modérateurs, circuit de refroidissement), dans les matrices de stockage, les installations d'entreposage et de transports.
3.1 Stockage du combustible usagé
En France, le scénario de référence pour la gestion à long terme des déchets nucléaires est le retraitement des combustibles usés pour extraire les matières valorisables et isoler les produits de fission (déchets ultimes). Ces derniers sont ensuite vitrifiés et destinés au stockage en site géologique profond.
Dans certains pays, on envisage des scénarios de stockage direct du combustible...
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Exemple de l'altérnation d'UO2 sous radiolyse
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CANIZARÈS (A.) - Développements instrumentaux en spectroscopie Raman appliqués aux mesures en conditions extrêmes. - In physique 2011, Université d"Orléans, Orléans. p. 241 (2011).
-
(2) - SIMON (P.), MOULIN (B.), BUIXADERAS (E.), RAIMBOUX (N.), HERAULT (E.), CHAZALLON (B.), CATTEY (H.), MAGNERON (N.), OSWALT (J.), HOCRELLE (D.) - High temperatures and Raman scattering through pulsed spectroscopy and CCD detection. - Journal of Raman Spectroscopy, 34(7-8), p. 497-504 (2003).
-
(3) - YASHIMA (M.), KAKIHANA (M.), SHIMIDZU (R.), FUJIMORI (H.), YOSHIMURA (M.) - Ultraviolet 363.8-nm Raman spectroscopic system for in situ measurements at high temperatures. - Applied Spectroscopy, 51(8), p. 1224-1228 (1997).
-
(4) - FUJIMORI (H.), KOMATSU (H.), IOKU (K.), GOTO (S.), YOSHIMURA (M.) - Anharmonic lattice mode of Ca2SiO4 : Ultraviolet laser Raman spectroscopy at high temperatures. - Physical Review B, 66(6) (2002).
-
(5) - ZOUBOULIS (E.), RENUSCH (D.), GRIMSDITCH (M.) - Advantages of ultraviolet Raman scattering for high temperature investigations. - ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Wix (Renishaw) http://www.renishaw.com
LabSpec (Houba Jobin Yvon) http://www.houba.com
WITec Project (WITec) http://www.witec.de
Matlab (Mathworks) http://www.mathworks.fr
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