Les oxydes mixtes d'uranium et de plutonium sont les matieres premieres privilegiees des combustibles nucleaires de nouvelles generations. Les mecanismes de leur elaboration par decomposition thermique d'oxalates mixtes, precurseurs de reference, font l'objet des presentes recherches, en vue d'une maitrise plus aboutie des caracteristiques physico-chimiques du solide produit. La decomposition thermique de differents precurseurs oxalates en oxydes a donc ete analysee experimentalement sous atmospheres inerte et oxydante, les processus reactionnels ont ete clarifies, les parametres thermodynamiques et cinetiques determines et des modeles physico-chimiques predictifs ont ete proposes. La methodologie d'etude experimentale de ce processus jusqu'a sa modelisation a tout d'abord ete developpee a l'aide de composes modeles a base de lanthanides, de complexite croissante. La conversion en oxyde des oxalates simples de Nd et Ce, comparee a celle de l'oxalate de Pu(III), a permis de cerner l'effet du redox du metal. Des oxalates doubles lanthanide-hydrazinium, par un comportement specifique du a leur structure cristallographique singuliere, ont ensuite illustre de maniere exacerbee l'importance des interactions gaz-gaz et solide-gaz en presence notamment de gaz reactifs azotes. La resolution globale des mecanismes de decomposition des oxalates mixtes d'actinides en oxydes a beneficie ensuite d'une approche comparative des systemes U-Ce, Th-Pu et U-Pu, compte tenu d'analogies structurales ciblees. Un mecanisme general en cinq etapes elementaires principales a ete propose, associe a des donnees thermodynamiques et cinetiques. Ceci a notamment permis de simuler les diagrammes de speciation de la phase solide suivant differentes programmations de temperature (lineaire ou de type double-four industriel), aussi bien pour le systeme simulant U-Ce utilise dans les essais systematiques d'optimisation technologique du procede que pour le systeme d'interet U-Pu. Enfin, une premiere ebauche de modele 'procede' a ete realisee en considerant les phenomenes de transport associe a deux reactions-cles pour ces systemes: l'etape de decomposition thermique de l'oxalate anhydre en oxyde et l'equilibre de Boudouard entre gaz carbones. La reactivite du systeme et les phenomenes preponderants concernant les flux de gaz de calcination degages et la formation de carbone elementaire au sein d'un lit de poudre statique ont pu etre simules globalement