Abstract :

Le démantèlement des installations nucléaires représente un défi scientifique et technique majeur, notamment pour la gestion des déchets radioactifs. Les matériaux métalliques, utilisés pour leur résistance mécanique et leur tenue à la corrosion, peuvent devenir radioactifs par irradiation neutronique et doivent être caractérisés radiologiquement avant leur stockage ou leur recyclage. Parmi les radionucléides présents dans ces matériaux, le Ni-59 et le Ni-63 occupent une place particulière, comme le nickel constitue une fraction importante des alliages métalliques. Toutefois, en l’absence d’émission gamma, ces isotopes sont classés parmi les radionucléides difficiles à mesurer (DTM). Leur quantification repose ainsi sur des simulations, complétée une approche destructive (échantillonage - dissolution - séparation radiochimique - mesure) destinées à améliorer la fiabilité des résultats et à réduire les incertitudes associées. Ce projet vise à développer une méthodologie interdisciplinaire pour quantifier précisément le Ni-59/63 en combinant séparation radiochimique et simulation numérique. Une procédure de séparation-purification adaptée à des matrices complexes (acier, Inconel) sera développée, tandis que des modèles de simulation, fondés sur des données expérimentales validées, permettront d’affiner les prédictions d’activité et d’améliorer l’estimation des facteurs d’échelle. L’objectif final est de proposer une méthodologie robuste pour améliorer la caractérisation du Ni-59/63 dans les déchets métalliques activés, notamment en abaissant les limites de quantification. Cette approche contribuera à optimiser la gestion et le stockage des déchets et pourra également favoriser le recyclage des métaux, tout en assurant leur traçabilité radiologique.

Translated abstract :

The dismantling of nuclear facilities represents a major scientific and technical challenge, particularly in terms of radioactive waste management. Metallic materials, used for their mechanical strength and corrosion resistance, can become radioactive by neutron irradiation and must be radiologically characterized before storage or recycling. Among the radionuclides present in these materials, Ni-59 and Ni-63 occupy a special place, as nickel constitutes a significant fraction of metal alloys. However, in the absence of gamma emission, these isotopes are classified as difficult-to-measure radionuclides (DTM). Their determination is therefore based on simulations, supplemented by a destructive approach (sampling - dissolution - radiochemical separation - measurement) designed to improve the reliability of the results and reduce the associated uncertainties. This project aims to develop an interdisciplinary methodology to accurately quantify Ni-59/63 by combining radiochemical separation and numerical simulation. A separation-purification procedure adapted to complex matrices (steel, Inconel) will be developed, while simulation models based on validated experimental data will refine activity predictions and improve the estimation of scale factors. The ultimate goal is to propose a robust methodology to improve the characterization of Ni-59/63 in activated metal waste, in particular by lowering the quantification limits. This approach will help optimise waste management and storage and may also promote metal recycling, while ensuring their radiological traceability.