Contribution à l'étude du corium d'un réacteur nucléaire accidenté : aspects puissance résiduelle et thermodynamique des systèmes U-UO2 et UO2-ZrO2

Contribution of the study of a nuclear reactor accident:residual power aspects and thermodynamic of U-UO2 and UO2-ZrO2 systems

• Auteur / Autrice : Mehdi Baichi
• Direction : Christian Chatillon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

Ce travail est une contribution à l'étude de la délocalisation précoce et au relâchement des produits de fission lors de la formation d'un corium issu d'un accident de réacteur nucléaire. Le premier axe de ce travail est l'analyse du refroidissement du corium. Nous avons calculé la contribution à la puissance de chaque élément du corium au cours du temps. Les éléments majoritaires sont représentés mais l'ajout du Pu, Mo et Nb a été proposé. La prise en compte des dernières données expérimentales de relâchement aboutit à une perte de 25% de puissance résiduelle hors du corium entre l'arrêt d'urgence et dix jours. Le second axe de réflexion concerne la délocalisation précoce observée lors des expériences Vercors. Une sélection critique sur les systèmes U-UO2 et UO2-ZrO2 est réalisée. Pour compléter les données peu nombreuses et incohérentes des mesures d'activité thermodynamique par spectrométrie de masse ont été effectuées. L'activité de UO2 sur UO2-ZrO2 présente une déviation positive par rapport à l'idé à 2200 K et se rapproche de l'idéalité à 2400K. Toutes les données ont été utilisées pour optimiser les systèmes avec Thermo-Calc. Ce travail a permis de calculer les ternaires et de définir l'orientation des conodes nécessaires pour analyser la densité des phrases métalliques et oxydes du corium.