Chimie, spectroscopie et spéciation du protactinium – CHESS

Le protactinium, radioélément dont la chimie est mal connue, est un élément clé : premier actinide dont les orbitales 5f sont impliquées dans les liaisons chimiques, il est présent naturellement dans l’environnement, dans le cycle du combustible mais apparaît également dans la synthèse d’isotopes innovants pour la médecine. Comprendre le comportement chimique du Pa dans ces différents compartiments constitue un réel défi d’autant que la chimie de base de cet élément demeure très floue ! Dans ce projet, nous proposons de changer de paradigme en prédisant avant d'expérimenter. Deux types principaux de propriétés seront étudiés, la réactivité en terme de constantes d'équilibre entre des ligands et le protactinium(IV/V), ainsi que la spectroscopie de composés du protactinium. Armés d'une étude méthodologique et de prédictions théoriques de pointe, nous mettrons au point des expériences de pointe d'électromigration, d'extraction liquide/liquide et de spectroscopie (XANES haute résolution et spectrofluorimétrie laser) pour valider/améliorer les modèles théoriques et révéler cette chimie rare.