Analyse de couches d'oxyde formees a la surface d'alliages a base de nickel et de fer dans les conditions du circuit primaire d'une centrale nucleaire a eau sous pression

par HERVE JOUBERT

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Paul Deville.

Soutenue en 1997

à Strasbourg 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Notre etude s'inscrit dans le cadre de la reduction de la contamination radioactive du personnel travaillant lors de certaines operations de maintenance des centrales nucleaires a eau sous pression. Il est possible de diminuer une part de cette contamination en oxydant les tubes de generateur de vapeur cote primaire avant leur mise en service. La preoxydation est satisfaisante si elle conduit a une couche d'oxyde qui limite le relachement de metal dans le milieu primaire et d'autre part l'incorporation de produits de corrosion actives. A l'aide de techniques physiques de caracterisation, nous avons etudie les couches d'oxyde se formant sur alliages 690, 600 et 800 a la suite de quatre preoxydations (lioh 150 heures, lioh 300 heures, lioh + b et vapeur) et d'une exposition en autoclave simulant le milieu primaire. Notre objectif consistait -i) a ameliorer la connaissance des films d'oxyde formes dans de telles conditions, -ii) a definir lequel des trois alliages et le plus interessant, et -iii) a determiner si l'une des preoxydations testees est susceptible de diminuer l'incorporation et le relachement. Les observations par microscopie a force atomique (afm) ont montre que les traitements conduisent a une microrugosite plus importante sur l'alliage a base de fer que sur les alliages a base de nickel. La complementarite des analyses tem, xps, ftir, xrd, mossbauer permet de conclure a la presence des phases spinelle nifecro#4, nife#2o#4 et fe#3o#4, des oxydes de chrome cr#3o#4 et cr#2o#3 et de nio. Les donnees morphologiques (tem et afm) ainsi que les profils d'etat d'oxydation xps indiquent l'apparition de grains de ferrite de nickel sur les alliages 690 et 600 lors de l'exposition au milieu de type primaire. Les criteres d'epaisseur, d'homogeneite, de composition et de rugosite montrent l'interet -i) de preoxyder les tubes de generateur de vapeur en milieu aqueux et -ii) d'utiliser les alliages a base de nickel plutot qu'un alliage a base de fer.

  • Titre traduit

    Analysis of oxide layers formed on the surface of nickel- and iron-based alloys under primary loop conditions of pressurized water reactors


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Informations

  • Détails : 196 P.
  • Notes : CONFIDENTIEL JUSQU'EN 1997
  • Annexes : 104 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
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