Analyse d'images : un outil pour caracteriser et modeliser la microstructure du combustible mox

par FRANCOIS CHAROLLAIS

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Michel Coster.

Soutenue en 1997

à Caen .

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  • Résumé

    Le combustible nucleaire mox, melange d'oxydes constitue d'environ 3 a 10% d'oxyde de plutonium dilue dans de l'oxyde d'uranium, est elabore par un procede de fabrication original (procede mimas). Les pastilles mox presentent une microstructure singuliere et complexe avec la presence de zones plutoniferes distribuees dans une matrice a faible teneur en plutonium. Cette microstructure conditionne pour une bonne part leurs proprietes et leurs performances en reacteur. Des outils, issus de la litterature, permettant de quantifier par des parametres synthetiques et pertinents les images microstructurales obtenues par differents moyens analytiques (microscopie optique, microsonde de castaing et autoradiographie alpha) ont ete adaptes et utilises pour caracteriser ces combustibles nucleaires. Compte tenu du caractere heterogene de la microstructure du mox, une attention particuliere a ete portee, en preambule a cette etude aux conditions d'analyse : choix du grandissement, echantillonnage et analyse statistique des mesures. Une amelioration de la preparation ceramographique des echantillons, necessaire pour une analyse automatique des images de la structure granulaire, a ete effectuee en introduisant et en validant l'attaque thermique sous gaz vecteur oxydant. Cette methode presente egalement l'avantage de reveler distinctement les zones a forte teneur en plutonium. La premiere partie du travail est dediee a la caracterisation de la structure tridimensionnelle de combustibles uo#2 et mox par des grandeurs moyennes en utilisant les principes de la morphologie mathematique et de la stereologie. La seconde partie fait appel aux modeles probabilistes, en particulier le schema booleen, pour ameliorer et completer la caracterisation tridimensionnelle du combustible mox et plus specifiquement la repartition des ilots plutoniferes dans le volume de la pastille.


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Informations

  • Détails : 238 P.
  • Annexes : 119 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
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