Influence de la matière organique sur la spéciation des radionucléides en contexte géochimique

devant le jury: M. BENEDETTI ................... Co-directeur de thèse F. GUYOT ....................... Examinateur G. MONTAVON .................... Rapporteur V. MOULIN ...................... Examinateur J. P. PINHEIRO ................. Rapporteur P. REILLER ..................... Co-directeur de thèse Résumé: Dans le cadre de la prévision du devenir des radionucléides (RN) dans l'environnement, l'intérêt s est porté sur les interactions de RN tels que le cobalt (II), l'europium (III) et l'uranium (VI) avec les substances humiques (SH). Le but de ce travail était d aller vers une meilleure compréhension des interactions entre RN et SH ainsi que la prédiction de l'influence des SH sur la spéciation des RN en tenant en compte la compétition avec les cations majeurs Ca(II) et Mg(II). Le modèle NICA-Donnan permet de décrire ces interactions en tenant compte de l'hétérogénéité des SH, des effets électrostatiques et de la compétition entre cations. Le modèle avait été calibré avec un jeu de données extrêmement limité dans le cas des RN. En effet, parmi l'ensemble de techniques de spéciation, peu d entre elles sont adaptées à l'étude des interactions RN-SH en particulier à la mesure de la concentration en métal libre en solution. Dans le cadre de ce travail, nous avons développé et optimisé des techniques de spéciation afin d'acquérir de nouveaux jeux de données, d'étudier l'influence de la compétition sur la spéciation des RN et enfin de tester la capacité du modèle NICADonnan à prédire le comportement des RN en complémentarité avec des données spectroscopiques. Abstract: The principal aim of this work is the study of the influence of natural organic matter, in particularly humic substances (HS), on the speciation of radionuclides (RN). The studied radionuclides are cobalt (II), europium (III) and uranium (VI), with a particular emphasis on the competition with major cations Ca(II) and Mg(II). It has been shown that mobility and bioavailability of a metal are related to its speciation. The NICA-Donnan model describes metal ion binding to NOM: it accounts for NOM chemical heterogeneity, competition during binding and ionic strength effects. However the model has been calibrated with a limited number of experimental data for the RN. Indeed there are only few speciation techniques available for the study of the interactions RN-HS. Within the framework of this study, we have developed and optimised speciation technique (Flux Donnan Membrane Technique and the use of an insolubilised humic acid) in order to acquire new experimental data. The effect of the competition on RN speciation has also been studied, with complementary spectroscopic data. Finally, the model was tested to predict the RN behaviour in laboratory or in situ.