Modélisation par théorie élastique et potentiels empiriques des boucles de dislocation interstitielles dans l’UO2 pour la dynamique d’amas
Auteur / Autrice : | Arno Le Prioux Halna du Fretay |
Direction : | Philippe Maugis, Thomas Jourdan |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique et sciences de la matière |
Date : | Soutenance le 06/02/2017 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (IM2NP) (Marseille, Toulon) - Commissariat à l'énergie atomique (France). Direction de l'Energie Nucléaire (Cadarache, Bouches-du-Rhône) |
Jury : | Président / Présidente : Roland Hayn |
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Maugis, Thomas Jourdan, Paul Fossati, Serge Maillard | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Sigli, Alain Claverie |
Mots clés
Résumé
Durant l'irradiation en pile, la microstructure de l'UO2 évolue et provoque une dégradation du matériau et une dérive de ses propriétés d'usage. Les modèles cinétiques utilisés pour décrire cette évolution tels que la Dynamique d'Amas (code CRESCENDO) traitent les éléments micro-structuraux principaux que sont les cavités et les boucles de dislocation interstitielles, et présentent une description relativement grossière de la thermodynamique des boucles. Pour répondre à cette insuffisance, ce travail de thèse a conduit à l'élaboration d'un modèle thermodynamique de boucles de dislocation interstitielles sur la base de calculs en potentiels empiriques.Le modèle tient compte de deux types de boucles de dislocation interstitielles occupant différents domaines de tailles:Type 1:Les boucles apparentées aux partielles de Frank des matériaux C.F.C. stables aux petites tailles.Type 2: Les boucles parfaites de vecteur de Burgers (a/2)(110) stables aux grandes tailles.L'expression analytique utilisée pour décrire les boucles de dislocation interstitielles est la formule générale d'énergie élastique des boucles de dislocation circulaires à laquelle des paramètres ont été ajoutés afin de tenir compte de l'énergie de cœur dont les effets sont importants aux petites tailles. Les paramètres ont été déterminés par les calculs en potentiels empiriques des énergies de formation des boucles de dislocation prismatiques orthogonales. L'effet de la réorientation des plans d'habitat boucles de dislocation parfaites est pris en compte par interpolation. La typologie des boucles proposées par le modèle est ainsi compatible avec les observations MET.