Spéciation des actinides au moyen du rayonnement synchrotron

Les actinides (An) correspondent aux éléments de la ligne 7 de la classification périodique [AF 3 490] . Ils possèdent comme orbitales de valence, les orbitales 5f et 6d, et présentent de nombreux degrés d’oxydation (de III à VII ) et donc une chimie riche et complexe tant au niveau des phases liquides que des phases solides [BN 3 520] . Certains actinides présentent de plus la particularité de ne pas exister sous forme d’ions simples ${\mathit{An}}^{p+}$ mais de s’associer à de l’oxygène pour former ${\mathrm{AnO}}_2^{2+}$  ; c’est le cas de l’uranium, du neptunium ou du plutonium au degré VI qui forment de tels ions actinyle. Les ions actinide, comme de nombreux ions en chimie, peuvent, pour un degré d’oxydation donné, se trouver dans des symétries différentes. Il existe ainsi de multiples possibilités de coordination tant en solution qu’à l’état solide.

La spéciation, c’est-à-dire la connaissance du degré d’oxydation et de la nature du polyèdre de coordination d’un élément, fait donc partie des données fondamentales pour le physico-chimiste qui étudie les propriétés de ces radionucléides en phase condensée (composés solides, solution, milieux fondus). En chimie moléculaire des cations actinide ou en chimie du solide des composés contenant des actinides, la compréhension des modes de liaison est donc fondamentale pour la connaissance des propriétés complexes des orbitales 5f. Au-delà des données structurales, point de départ élémentaire pour une meilleure compréhension des modes de liaison, les propriétés électroniques et plus particulièrement celles des états de valence s’avèrent indispensables. Cependant, bien que la nature de la liaison soit une grandeur nécessaire à la compréhension du comportement de ces éléments, elle est difficilement accessible par l’expérience et par nature peu quantifiable....