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Auteur(s)
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Georges MONEYRON : Ingénieur des Arts et Manufactures - Master of Science - Directeur Général de la Société Franco-Belge de Fabrication de Combustible (FBFC)
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Dans cet article, nous traiterons la technologie et la fabrication du combustible à base d’uranium.
Le lecteur se reportera également aux articles de ce traité :
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Thermohydraulique des réacteurs à eau sous pression Thermohydraulique des réacteurs à eau sous pression;
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Caractéristiques neutroniques des réacteurs industriels [B 3 040] ;
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Description du combustible REP3. Choix des matériaux et conception pour le combustible REP
3.1 Généralités
Le combustible est un objet évolutif. C’est de tous les composants du réacteur celui qui est soumis aux agressions les plus violentes et, parmi elles, l’irradiation. Depuis de nombreuses années, nos connaissances sur le comportement des matériaux dans de telles conditions se sont affinées, mais l’interprétation des phénomènes et leur prise en compte demandent encore beaucoup d’efforts. Les renseignements d’ordre statistique, sur des cœurs complets à fort taux d’irradiation, commencent seulement à être utilisables. Et ces renseignements pourront entraîner des ajustements de conception. Les taux prévus en 1978 étaient de 33 000 MW · j / t ; on atteint actuellement 45 000 MW · j / t et les perspectives sont de 60 000 MW · j / t environ.
Par ailleurs, le resserrement des normes de sûreté oblige aussi à faire des révisions de conception, par la modification des marges qu’elles imposent, directement ou non : la prise en compte d’un accident hypothétique peut modifier drastiquement la structure du combustible, en changeant par exemple le nombre des crayons et leur diamètre.
Quel que soit le type de réacteur (REP ou REB), les combustibles sont constitués par des faisceaux de crayons de grande hauteur (» 4 m).
Leur conception mécanique s’inspire cependant de philosophies différentes, car les modérateurs (eau sous pression ou eau bouillante) entraînent une neutronique spécifique et un diamètre des crayons REP inférieur à celui des REB. La gaine des crayons est autoportante, et la colonne de pastilles est libre dans la gaine (à un ressort de maintien près, son rôle étant limité aux manutentions et transports).
Le principe du contrôle de réactivité (article Caractéristiques neutroniques des réacteurs industriels [B 3 040] dans ce traité) est aussi différent. Dans les REP récents, le contrôle est fait au niveau de l’assemblage, en introduisant des crayons de contrôle dans les tubes-guides 3.2.1. Dans les REB, une barre cruciforme se déplace au centre d’un...
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