Le comportement des assemblages com

Le comportement des assemblages combustibles des Réacteurs Nucléaires à Eau Pressurisée (REP) doit être évalué en conditions de fonctionnement ainsi qu'en conditions accidentelles. Pendant la 2ème phase du scénario dit « d'Accident de Perte de Réfrigérant Primaire (APRP) », les gaines tubulaires des crayons combustibles en alliages de Zirconium subissent une oxydation à haute température (jusqu'à 1200°C), à partir de la face externe de la gaine, puis une trempe à l'eau lors du renoyage final du cœur du réacteur accidenté.Après oxydation et trempe, la gaine comporte schématiquement trois couches : une première couche extérieure de zircone très riche en oxygène (ZrO2) fragile à basse température, une deuxième couche de phase alpha stabilisée par l'oxygène (alpha(O)) elle aussi fragile, et une troisième couche interne de phase dite « ex-beta » qui est la seule à pouvoir garder une certaine ductilité à basse température. Cependant, en cas de prise d'hydrogène due à la corrosion en service et/ou pendant le transitoire, l'hydrogène a tendance à se concentrer dans cette couche interne en induisant une fragilisation supplémentaire.A l'issue d'un transitoire APRP et afin de caractériser le comportement résiduel de la gaine, les Essais de Compression d'Anneaux (ou Ring Compression Tests- RCT) sont utilisés pour évaluer les propriétés mécaniques « post trempe » de la gaine car ils sont simples à mettre en œuvre et également peu consommateurs de matière, ce qui est un atout pour d'éventuels essais comparatifs sur matériaux irradiés. Malheureusement, les courbes de force-déplacement ainsi obtenues, bien que très reproductibles, ont une évolution complexe, et sont sujettes à des interprétations diverses.Dans cette thèse, nous proposons un scénario original de rupture des différentes couches de la gaine au cours d'un essai de compression d'anneaux et la modélisation associée. Cette approche intègre à la fois, l'évaluation des contraintes d'origine thermique résultant de la trempe après oxydation à haute température, l'influence de la variation de la teneur en oxygène dans les différentes couches sur leurs lois de comportement respectives, et l'endommagement progressif des différentes couches au cours de l'essai. Le scénario proposé s'appuie sur des essais interrompus, des observations fines des couches de zircone et d'alpha(O), des essais sur anneaux « monocouche ex-beta », et des lois de comportement obtenues sur matériaux modèles.La modélisation EF obtenue rend bien compte des multiples incidents relevés sur les courbes de compression. Le scénario auquel nous aboutissons devrait permettre de lever les interrogations sur les modes de dépouillement macroscopiques de ces essais.Cette étude propose finalement une évaluation préliminaire de l'impact de l'hydrogène (issu de la corrosion en service) sur le comportement mécanique post oxydation/trempe.

Результаты (русский) 1:

Поведение топливных сборок ядерных реакторов с водой под давлением (ОРЭД) следует оценивать с точки зрения операции, а также случайных условий. Во время второй фазы сценария «потери хладагента (APRP) первичной аварии» говорит, что трубчатые влагалищ топливных стержней в сплавов циркония окисления при высокой температуре (до 1200 ° C), с внешней оболочкой, затем тушение воды во время окончательного renoyage поврежденного реактора. После окисления и упрочнения, оболочка имеет в основном три слоя: первый наружный слой из циркония, богатых кислородом (ZrO2) хрупкие при низких температурах, второй слой фазы альфа стабилизированного кислорода (альфа (O)) она также хрупкой, а третий этап внутренний слой, называемый «ex бета», который является единственным, кто может держать некоторые пластичности при низких температурах. Однако в случае потребления водорода из-за коррозии в обслуживании и/или во время перехода, водорода, как правило, концентрируются в этом слое внутреннего, вызывая дальнейшее ослабление. В конце переходного периода APRP и для характеристики остаточного поведение оболочки, сжатие кольца (или кольцо сжатия тесты - РКИ) тесты используются для оценки механических свойств «post закалкой» оболочка, потому что они просты в реализации, а также мало потребителей материала, который является активом для любых сравнительных испытаний облученных материалов. К сожалению сила смещение кривые полученные таким образом, хотя очень повторяемые, имеют сложную эволюцию и предметом различных толкований. В этой диссертации мы предлагаем оригинальный сценарий разрыва различных слоев оболочки во время судебного разбирательства сжатие кольца и связанные моделирования. Этот подход включает в себя оба, Оценка тепловых ограничений закалкой после окисления при высоких температурах, влияние изменения в содержании кислорода в различных слоях на их соответствующих учредительных законов и прогрессивное повреждение слоев во время выполнения теста. Предлагаемый сценарий основан на подвесных испытания, тонкими слоями циркония и альфа (O) наблюдений, колец «монослоя экс бета» тест и законы поведения, полученные на модели материалов. Результате EF моделирования хорошо известно о нескольких инцидентов на сжатие кривых. Ожидается, что сценарий, при котором мы в конечном итоге поднимать вопросы о макроскопической подсчитывать режимы этих испытаний. Наконец, это исследование предлагает предварительную оценку воздействия водорода (от коррозии в службе) на поведение механики post окисления/тушение.

Результаты (русский) 2:

Поведение топливных сборок ядерных реакторов с водой под давлением (EPR) должны быть оценены условия эксплуатации и в аварийных условиях. Во время второго этапа сценария называемой "потерей теплоносителя аварии (LOCA)," Перья топливных стержней в циркониевых сплавов, подвергнутых окислению при высоких температурах (до 1200 ° С), от наружная поверхность оболочки, а затем закалки в воде в конечном reflood сердце accidenté.Après окисления и закаливания реактора, оболочка схематически состоит из трех слоев: первый внешний слой самого богатого кислородом оксида циркония (ZrO 2) хрупкими низкая температура, второй слой из альфа-фазы стабилизированы кислорода (альфа (O)) в качестве хрупкими, и третий внутренний слой фазы называют "экс-бета", который является единственным в состоянии сохранить некоторую пластичность при низких температурах , Тем не менее, если поглощение водорода из-за коррозии при эксплуатации и / или во время переходного процесса, водорода, имеет тенденцию концентрироваться в этом внутреннем слое путем индукции supplémentaire.A охрупчиванию после АПТ переходного процесса и чтобы охарактеризовать остаточную поведение оболочки, кольца испытания на сжатие (или компрессионное кольцо Tests- RCT) используются для оценки механических свойств "после закалку» оболочки, потому что они просты в реализации, а также мало потребительский материал, который является активом для возможных испытаний облученных материалов. К сожалению, кривые сила-смещение получается, хотя и очень воспроизводимые, имеет сложную эволюцию, и подлежат интерпретациями diverses.Dans этот тезис, мы предлагаем оригинальный сценарий пробоя различных слоев оболочки во время ' испытание компрессионное кольцо и связанное с ним моделирование. Этот подход включает в себя как, оценка термических напряжений в результате охлаждения после окисления при высоких температурах, влияние изменения содержания кислорода в различных слоях на соответствующих конститутивных уравнений, и прогрессирующее повреждение различных слоев во время испытания. Предлагаемый сценарий основан на прерванного тестирования, тонких наблюдений циркониевых слоев и альфа (O), тесты на кольцах "монослоя бывшего бета", и законы поведения, полученные на модельных материалах modèles.La EF получены хорошо осведомлены о многочисленных инцидентах, определенных на кривых сжатия. Сценарий, который мы в конце концов, как ожидается, поднимать вопросы на макроскопические режимы подсчета такого исследования essais.Cette, наконец, дает предварительную оценку воздействия водорода (от коррозии) службы на пост окисления механического поведения / отпуском.