Etude de la réactivité du tungstène en présence d'uranium liquide

Reactivity of tungsten in presence of liquid uranium

• Auteur / Autrice : Philippe Berthier
• Direction : Jean Bernardini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Paul Cézanne. Faculté des sciences et techniques de Saint-Jérôme (Aix-Marseille)

Résumé

Nous etudions la contribution des differents facteurs qui influencent la penetration intergranulaire de l'uranium liquide dans le tungstene solide, a savoir la diffusion, l'etat metallurgique du substrat, l'energie et la composition chimique des joints de grains. Nous avons choisi le systeme uranium - tungstene en raison des faibles solubilites mutuelles et de l'absence de compose defini. Pour eviter la migration des joints de grains lors des experimentations en presence du metal liquide, nous stabilisons le tungstene a l'aide d'un traitement thermique de recristallisation. Nous caracterisons la chimie des joints de grains et la microstructure du tungstene par microscopies optique et electronique a balayage et par spectrometrie des electrons auger avant la mise en contact avec le metal liquide. La diffusion intergranulaire, etudiee au moyen du radiotraceur u233, ne permet pas a elle seule d'expliquer la penetration de l'uranium liquide dans le tungstene polycristallin recristallise. La prise en compte de la notion d'energies interfaciales permet de predire de maniere qualitative la penetration des joints de grains. Des recuits prealables a tres haute temperature (2373 k), le dopage des joints de grains en carbone et la mise en compression de la surface du tungstene permettent de ralentir la penetration intergranulaire du metal liquide. Par contre, l'augmentation du taux d'ecrouissage, le dopage en oxygene, l'addition d'oxydes dans le metal solide semblent accroitre cette penetration