Reactivite chimique a haute temperature dans le systeme (u, zr, fe, o). Contribution a l'etude de la zircone comme recuperateur de corium

par ANNE MAURIZI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Chimie

Sous la direction de Daniel Edgar Michel.

Soutenue en 1996

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Notre travail s'est inscrit dans le cadre d'un programme de gestion des accidents nucleaires envisageant de placer sous la cuve des reacteurs un recuperateur destine a confiner le corium resultant de la fusion du coeur. D'apres l'etude bibliographique que nous avons realisee, la zircone stabilisee semble le materiau refractaire le mieux adapte pour remplir ce role, compte tenu des contraintes physico-chimiques, mecaniques et thermiques imposees au recuperateur. Nos recherches ont permis d'etablir la nature des interactions zircone/fer a haute temperature, et de determiner certaines donnees experimentales sur le quaternaire (u, zr, fe, o), systeme modele du corium. Dans un premier temps, nous avons etabli par spectrometrie de masse a haute temperature la position du liquidus pour une composition proche du corium dans le systeme (u, zr, o) a 2000c. La solubilite de l'oxygene dans un alliage (u, zr, o) liquide avec u/zr = 1,5 est de l'ordre de 7 atome %. En atmosphere oxydante, la reaction entre la zircone et le fer se traduit par la formation d'une solution solide zircone stabilisee - oxyde de fer. L'incorporation d'une quantite pouvant atteindre 10 atome % de fer stabilise la zircone cubique et modifie les parametres de maille. La valence et la localisation des atomes de fer dans la structure de type fluorine ont ete etudiees par spectroscopie mossbauer. La penetration du fer dans la zircone a ete mesuree en fonction du temps et de la temperature entre 1500 et 2400c apres chauffage par induction haute frequence, a la fois sur des creusets de laboratoire et des briques commerciales. Le processus est regi par une energie d'activation de l'ordre de 80 kj/mol. Les resultats demontrent que la zircone est capable d'absorber de facon efficace le fer oxyde.


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Informations

  • Détails : 202 P.
  • Annexes : 168 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1996
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