Contribution a l'etude de l'evolution du carbure de bore sous irradiation neutronique

Study of boron carbide evolution under neutron irradiation

• Auteur / Autrice : David Siméone
• Direction : Jean Castor
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

Du fait de sa grande efficacite neutronique, le carbure de bore (b#4c) est utilise comme absorbant neutronique dans les barres de controle des reacteurs nucleaires. Son comportement sous irradiation a ete etudie depuis de nombreuses annees. Il semble clair que la fracturation du materiau induite par la reaction de capture #1#0b(n,)#7li est due a la presence de bulles d'helium lenticulaires associee a un grand champ de deformation a son voisinage. Il n'existait cependant pas de modeles expliquant la degradation du materiau sous irradiation : pour en construire un, ce travail utilise differentes techniques telles que la microsonde nucleaire, l'etude de profils de diffraction de rayons x, la spectroscopie raman ainsi que la resonance magnetique nucleaire. _ l'utilisation de la microsonde nucleaire permet de generer des reacteurs nucleaires du type #7li(p,p)#7li pour determiner les profils de lithium sur des pastilles de b#4c irradiees en rep et rnr. L'analyse de ces profils a permis de presenter un modele possible expliquant la migration de lithium hors des pastilles de b#4c lors d'une irradiation neutronique. _ l'etude des profils de diffraction par rayons x des pastilles de b#4c irradiees a permis de quantifier les concentrations en bulles d'helium presentes dans le materiau ainsi que les champs de deformation locaux qui leur sont associes. _ enfin l'etude par spectroscopie raman de differents echantillons de b#4c irradiees a permis de presenter un modele de degradation du b#4c. Ce modele met en evidence la disparition de la chaine centrale cbc sous irradiation. Cette disparition est validee par une etude par rmn du b#4c irradie et permet de presenter un mecanisme de formation de la bulle d'helium lenticulaire.