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Ténacité et produits minces : fissuration différée par hydruration (DHC) lors de l'entreposage à sec des gaines combustibles

par Pierrick Francois

Projet de thèse en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Jacques Besson.

Thèses en préparation à l'Université Paris sciences et lettres , dans le cadre de Ecole doctorale Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Énergétique , en partenariat avec Centre des Matériaux (laboratoire) , MAT - Simulation des matériaux et des structures - SIMS (equipe de recherche) et de Université de Recherche Paris Sciences et Lettres (2015-2019) (établissement opérateur d'inscription) depuis le 19-10-2020 .


  • Résumé

    Objectifs de la thèse : Les objectifs sont d'une part de propager de façon contrôlée une fissure de DHC dans une gaine, d'autre part d'approfondir la compréhension du phénomène de DHC sur deux nuances d'alliage de zirconium (Zy-4 et M5), et enfin de modéliser cette fissuration par un couplage des phénomènes de diffusion et de mécanique selon deux sens de propagation (axial et radial), pour différents paramètres d'intérêt (température, dose d'irradiation, concentration en hydrogène, …). Les enjeux scientifiques majeurs résident dans la détermination d'une valeur de ténacité pertinente sur un produit mince, ainsi que dans la caractérisation fine des mécanismes de diffusion de l'hydrogène, de précipitation des hydrures et d'endommagement à l'échelle de la microstructure.

  • Titre traduit

    Fracture toughness and thin products : DHC (Delayed Hydride Cracking) during dry storage of fuel rod cladding


  • Résumé

    The aims of the thesis are : - To control a DHC crack's propagation in a sheaths. - To permit a deeper understanding of DHC on 2 zirconium shades (Zy-4 and M5). - To modelise the cracking with a coupled model (chemical and mechanical)in axial and radial propagation, for differents parameters as temperature, irradiation amout or hydrogen concentration. The scientifics issues concerns the determination of a relevant value of tenacity for thin products and also the identification of delayed hydride mechanisms, hydride precipitation and microstructures damages.