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, L'adsorption de l'eau à leurs surfaces est susceptible d'entrainer des modifications quant à la nature ou à son état. Dans le cas des oxydes à fort débit de dose, viennent s'ajouter les effets de radiolyse de l'eau, entrainant sa décomposition et générant du dihydrogène, Ces deux aspects : étude de surface et radiolyse de l'eau ont été étudiés ici

, Cet état stationnaire a été très peu observé, et est absent dans le cas d'humidité importante. Un conditionnement dans une atmosphère contenant du dihydrogène a permis d'observer la consommation du dihydrogène. Ces expériences ont permis de proposer un modèle cinétique basé sur deux réactions de production et de consommation de dihydrogène. La première correspond à la décomposition de l'eau sous l'effet du rayonnement et la seconde à l'oxydation de H2. Pour la seconde il est suspecté une réduction partielle du dioxyde avec la formation d'une phase sous-stoechiométrique en surface, L'étude de la génération de dihydrogène par radiolyse de l'eau adsorbée à la surface a montré que cette génération atteint une concentration stable au bout de plusieurs heures

, Ce phénomène conduit à une modification du dioxyde de thorium après calcination. Cette modification se répercute sur la surface de l'oxyde final par une chute de l'énergie de surface et par une modification sur la répartition des sites d'adsorption en surface. Néanmoins un traitement chimique de l'oxalate permet de retrouver la réactivité de surface et une distribution des sites d'adsorption. L'hydratation de la surface montre une augmentation de l'énergie de surface, La chromatographie gazeuse inverse est une technique peu intrusive vis-à-vis des couches d'eau adsorbée du fait des faibles températures et pressions mises en jeu et de l'absence de dépôt d'énergie