L'étalement du corium : hydrodynamique, rhéologie et solidification d'unbain d'oxydes à haute température

Corium spreading : hydrodynamics, rheology and solidification of a high-temperature oxide melt

• Auteur / Autrice : Christophe Journeau
• Direction : Patrick Echegut
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et énergétique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Solidification

Rhéologie

Hydrodynamique

Uranium appauvri

Radioprotection

Résumé

Dans le cas hypothétique d’un accident grave de réacteur nucléaire, le cœur pourrait fondre et former un mélange à haute température (2000-3000 K) appelé corium. Dans le cas du percement de la cuve, ce corium s’étalerait dans le puits de cuve, dans les pièces adjacentes – comme cela s’est produit à Tchernobyl– ou dans un récupérateur dédié à cet effet – comme pour le nouveau réacteur européen EPR. Cette thèse est consacrée à l’étude expérimentale de l’étalement du corium, en particulier à l’aide des expériences en matériaux prototypiques (contenant de l’oxyde d’uranium appauvri) réalisées sur l’installation VULCANO au CEA Cadarache. La première étape de l’analyse de ces essais consiste en l’interprétation des analyses matériaux à l’aide de modèles thermodynamiques de la solidification du corium. Connaissant pour chaque température, la répartition et les composition des phases présentes dans la coulée, on peut alors en estimer les propriétés physiques. L’arrêt de l’écoulement est contrôlé par les propriétés rhéologiques du corium, en particulier dans l’intervalle de solidification, ce qui nécessite de les étudier en détail. Les aspects hydrodynamiques, rhéologiques et thermodynamiques de l’écoulement de corium en cours de solidification ont pris en compte dans les modèles et codes de calcul qui sont validés à l’aide de ces essais et permettent de conforter le concept de récupérateur par étalement de l’EPR.