Dissolution de particules colloïdales de PuO2 observée en présence de H2O2 généré in situ par ultrasons

Nouveaux résultats (01/10/2025)

Equipe LSFC
 

Alors que le dioxyde de plutonium dit « massif » est reconnu pour son fort caractère réfractaire à la dissolution, de récents travaux ont démontré que des échantillons colloïdaux de PuO2 peuvent présenter une réactivité accrue lorsqu’ils sont soumis à une irradiation ultrasonore sous une atmosphère Ar/(20 %)O2. En particulier, il a été montré que la sonolyse des nanoparticules de PuO2 obtenues par hydrolyse et mesurant environ 3 nm de diamètre conduisent à l’accumulation de Pu(VI) en solution. Cette observation témoigne de la dissolution des nanoparticules composant les solutions et s’est avérée étroitement liée à la formation de H2O2 in situ sous l’action des ultrasons. Des analyses complémentaires ont permis de mettre en évidence la formation transitoire d’un peroxyde de Pu(IV) jamais décrit dans la littérature, et qui pourrait être impliqué dans le mécanisme de dissolution de ces particules de PuO2. Au-delà du caractère fondamental apporté par ces travaux, la mise en évidence de la dissolution en conditions douces de ces particules de PuO2 présente un intérêt potentiel pour le retraitement de solutions aqueuses issues de l’industrie nucléaire.

Crédit : ICSM/LSFC

Plus d’informations dans les articles suivants issus de la thèse de Julien Margate :

  • J. Margate, T. Dumas, L. Bonato, T. Wiss, P. Moisy, S. I. Nikitenko, M. Virot. Unveiling the Dual Behavior of Nanoscaled PuO2 in Aqueous Solutions: Impact of ultrasound irradiation under oxidizing conditions. Ultrasonics Sonochemistry 117 (2025) 107346.
  • J. Margate, S. Bayle, T. Dumas, E. Dalodière, C. Tamain, D. Menut, P. Estevenon, P. Moisy, S. I. Nikitenko, M. Virot Chronicles of plutonium peroxides: spectroscopic characterization of a new peroxo compound of Pu(IV). Chemical Communications 60 (2024) 6260.