Organic chemistry and radiochemistry: study of chemical interactions between iodine and paint of French nuclear reactor in a severe accident situation

Lors d’un accident grave, 10 à 12~kg d’iode actif s’échappent du cœur d’un réacteur nucléaire à eau pressurisée pour subir des réactions radiolytiques et thermiques (Dushman) dans le puisard constitué d’eau provenant du système de refroidissement de l’enceinte de confinement du réacteur. L’iode moléculaire formé, très volatil, est transféré dans la phase gazeuse de l’enceinte et peut réagir avec les sources organiques du réacteur. La principale source est la peinture~: par sa masse et sa surface spécifique qui est la plus importante dans le réacteur.

Différentes approches ont été nécessaires pour comprendre ce phénomène d’interaction iode-peinture : identifier les différents composants de la peinture, déterminer la structure chimique du polymère présent dans la peinture, synthétiser différents modèles d’un chaînon de polymère, identifier le(s) site(s) de réaction des iodés sur le polymère de la peinture, et étudier la réactivité entre les iodures désorbés et les modèles.

L’étude directe de la réactivité du polymère est impossible à réaliser avec finesse, en raison principalement de l’absence d’outils analytiques appropriés. En modélisant les différentes fonctions chimiques du polymère par la synthèse chimique de petits fragments, plusieurs types de réactions que l’on peut qualifier de classiques ont pu être mis en évidence.