Le SA2I/LGCI du CEA étudie de nouveaux procédés hydrométallurgiques, dont l’extraction liquide-liquide, appliqués entre autre au retraitement des combustibles nucléaires irradiés. L’étude de ces procédés repose sur des essais en laboratoire, sur de la modélisation et sur des mesures à l’échelle locale de grandeurs physiques d’intérêt. En extraction liquide/liquide, une des grandeurs d’importance est la cinétique de transfert de la molécule à extraire entre les deux phases liquides. Elle est aujourd’hui évaluée par différentes méthodes expérimentales, pour la plupart ponctuelles dans le temps et l’espace, et souvent intrusives donc ne permettant pas un suivi dynamique de ce transfert. L’état de l’art actuel laisse penser que les techniques d’interférométrie optique (holographie en ligne, Mach-Zehnder), de par leur très grande précision dans la mesure des variations locales d’indice de réfraction et leur très bonne résolution temporelle, sont potentiellement adaptées à ce type de suivi dynamique.

L’objet du stage proposé est d’explorer les potentialités de l’interférométrie Mach-Zehnder pour le suivi dynamique du transfert de matière entre une goutte sessile extractante et un liquide statique environnant cette dernière. Ce stage se déroulera essentiellement au sein du CEA-Marcoule, à Bagnols-sur-Cèze, sous la direction de Fabrice Lamadie. Co-encadré par Pierre Slangen, professeur à l’école Mines-Télécom d’Alès, il s’articulera autour de trois étapes principales:

- un état de l’art succinct à travers une étude bibliographique,

- la mise au point d’un interféromètre Mach-Zehnder adapté à la mesure sur des gouttes sessiles,

- une évaluation des performances de cet interféromètre sur un jeu de fluide de référence en extraction liquide/liquide, le triplet : eau, acétone, toluène.