Thèse soutenue

Modélisation des conséquences d'une entrée d'air en cuve sur le calcul du terme source en accident grave
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Auteur / Autrice : Emilie Beuzet
Direction : Eric Simoni
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie. Chimie-Radiochimie
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Ce travail de thèse s'inscrit dans la thématique des accidents graves de centrales nucléaires avec entrée d'air en cuve. L'air, par son fort pouvoir oxydant, favorise notamment le relâchement du ruthénium sous forme d'oxydes hautement volatils et radio-toxiques. La disponibilité de l'oxydant pour le ruthénium dépend de l'état d'oxydation des gaines en zircaloy et du combustible. L'objectif de cette thèse a consisté en une mise à l'état de l'art de la modélisation de l'oxydation de ces constituants d'un assemblage, dans le code de scénarios accidentels MAAP. L'oxydation sous air des gaines conduit à la croissance d'une couche de zircone dense et, après fissuration, d'une couche poreuse. Les essais QUENCH-10 (KIT) et PARAMETER-SF4 (LUCH) ont été simulés : la loi de gain en masse de la couche de zircone dite 'NUREG' a été recommandée. Cette loi constitue le meilleur compromis, dans l'attente du développement de corrélations balayant l'ensemble du phénomène. Le relâchement du ruthénium suppose une volatilisation sous forme d'oxydes, notamment contrôlé par l'oxydation du combustible, dont la modélisation est basée sur une hypothèse de réaction en surface. Les simulations d'une sélection d'essais VERCORS (CEA) reproduisent de manière satisfaisante le comportement du ruthénium, en particulier pour les essais en air et en vapeur. Enfin, la définition d'un scénario réacteur avec entrée d'air en cuve a permis de déterminer un ordre de grandeur du temps nécessaire au relâchement complet du ruthénium encore présent en cœur, confronté aux résultats disponibles dans la littérature. Cette simulation dans MAAP a confirmé l'importance du relâchement de ruthénium sous air.