La nucléation homogène : étude des intéractions vapeurs-aérosols dans le circuit primaire d'un réacteur nucléaire lors d'un accident grave

Homogeneous nucleation in pwr circuit

• Auteur / Autrice : Franck Martin
• Direction : André Zoulalian
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Accidents nucléaires

Aérosols radioactifs

Résumé

Cette these porte sur la modelisation de la formation de particules par condensation en masse ou nucleation homogene. L'application principale concerne le circuit primaire d'un reacteur nucleaire a eau sous pression en situation accidentelle. On a tout d'abord presente une revue des modelisations thermodynamiques existantes de la nucleation homogene dans la litterature ainsi que celle que nous avons amelioree. Le modele qui semble le mieux convenir, pour des calculs appliques, est le modele de girshick et chiu qui allie simplicite et precision. Puis on a decrit les modeles et les approches qui nous ont permis d'ecrire un logiciel de calcul de la nucleation homogene pour un ecoulement dans un tube. Un systeme d'equations a ete mis au point pour une approche par les moments de la distribution, qui permet de s'affranchir des calculs par classes de taille ou en supposant la distribution monodispersee. L'application de notre module de calcul aux experiences aerodevap nous permet de constater que le programme aerodevap n'est pas bien adapte a des calculs de nucleation homogene. Les essais aerodevap ne nous permettent donc pas de conclure sur la justesse de nos modelisations. C'est pourquoi nous avons developpe une approche microscopique ou simulation numerique de la nucleation homogene qui donne des resultats tres similaires a ceux obtenus par l'approche macroscopique de girshick et chiu. On peut donc considerer que l'on a apporte par cette approche un argument de validation des modeles macroscopiques. Enfin l'application d'un code de calcul comme sophaeros nous permet de verifier notre module de calcul et de mettre en evidence ses limites et ses aptitudes dans son etat actuel. En conclusion, il semble donc necessaire d'implanter un module de nucleation homogene dans les codes de calculs aerosols comme sophaeros. Le modele de girshick et chiu, avec une approche par classe de taille et en tenant compte de toutes les interactions entre les phenomenes, semble bien adapte