Comportement des gaz de fission dans un combustible irradié lors d'un transitoire de puissance

Fission gas behaviour in irradiated fuel during a power transient

• Auteur / Autrice : Emmanuelle Casanova
• Direction : Richard Saurel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Résumé

Cette these a ete consacree a l'etude du comportement des gaz de fission dans un combustible oxyde irradie lors d'un transitoire rapide de puissance. Elle s'inscrit dans le cadre du programme de r&d, initie par l'institut de protection et de surete nucleaire en collaboration avec electricite de france, pour etudier le comportement thermomecanique de crayons combustibles rep fortement irradies et soumis a un accident de reactivite. Ce programme comprend des etudes experimentales (repna) visant a accroitre les connaissances sur la phenomenologie du scenario accidentel ainsi que le developpement d'un logiciel de simulation (scanair) pour transposer les resultats de ces essais a l'echelle reacteur. La premiere partie des travaux a ete consacree a l'etude des phenomenes elementaires qui regissent le comportement des gaz de fission retenus dans la matrice combustible et en particulier au mecanisme de gonflement a conduit a etudier l'effet potentiel des densites de fission elevees caracteristiques des transitoires fortement energetiques sur la croissance des bulles intragranulaires. La deuxieme partie des travaux, qui constitue l'apport nouveau de ce travail de these, a ete consacree a l'etude des phenomenes sous un aspect mecanique dynamique. Deux modeles ont ete developpes pour simuler le comportement de l'importante porosite intergranulaire de la zone du rim lors de l'accroissement tres rapide des temperatures : fragmentation des joints de grain induite par les bulles nanometriques et gonflement dynamique des pores micrometriques. En l'absence de resultats experimentaux pour validation directe, ils ont ete appliques aux essais repna et ont permis de quantifier l'influence de divers parametres sur la sollicitation du gainage afin de verifier s'il est necessaire d'inclure cet effet dynamique dans scanair.