Localisation et dosage de l'’hydrogène dans les gaines de combustible REP irradiées
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Localisation et dosage de l'’hydrogène dans les gaines de combustible REP irradiées

Micrographie d’une section de gaine ayant séjourné 5 cycles en réacteur, distribution radiale de H mesurée par ERDA

Des échantillons de gaines irradiées, ayant séjourné 5 à 7 cycles dans un cœur de réacteur du parc français, ont été amenés au laboratoire. Comme il s'agit d'échantillons radioactifs, la mesure est effectuée dans CASIMIR (Chambre d'Analyse de Surfaces et d'Interfaces de Matériaux IRradiants, voir : CASIMIR), installation située en zone contrôlée permettant l'analyse par faisceau d'ions d'échantillons actifs. Lors du refroidissement dans le cœur, il y a formation d'hydrures circonférentiels, plus ou moins importants, visibles par micrographie. L'analyse effectuée par ERDA a permis, dans un premier temps, la quantification de l'hydrogène dans ces hydrures.

 
Localisation et dosage de l'’hydrogène dans les gaines de combustible REP irradiées

Section de gaine après 5 cycles en réacteur, ayant subi un test d’éclatement à 350°C. Cartographies H obtenues par ERDA.

Nous avons également pu mettre en évidence la présence d'un rim, surconcentration d'hydrogène, à l'interface entre la couche d'oxyde et l'alliage. Afin d'étudier l'influence de la distribution en H sur les propriétés mécaniques de la gaine, des tests d'éclatements ont été réalisés dans les laboratoires de DEN/DMN/SEMI. Des cartographies ont été effectuées en différents emplacement d'une section de la gaine éclatée. Loin de la zone d'initiation de la rupture, l'hydrogène est réparti de manière homogène. De part et d'autre du site d'initiation de l'éclatement, on distingue clairement la présence du rim. La rupture a donc lieu dans la zone fragilisée par la présence d'hydrogène.

 

Maj : 15/06/2018 (1554)

 

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