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A Two-Phase Model to Describe the Dissolution of ZrO2 by Molten Zr.


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Titre du congrès :EUROTHERM81
Ville du congrès :Albi
Date du congrès :04/06/2007

Résumé

En cas d'un hypothétique accident grave dans un Réacteur à Eau sous Pression (REP), les éléments combustibles du coeur peuvent atteindre des températures très élevées (plus de 2000K). Les pastilles d'UO2 sont entourées d'un revêtement principalement composé de Zircaloy (Zr). Si la température devient supérieure à 2100K (point de fusion du Zr), les pastilles d'UO2 entrent alors en contact avec le Zr fondu, ayant pour conséquence la dissolution et la liquéfaction de l'UO2 à une température inférieure à sa température de fusion (3100K). Bien que plusieurs études expérimentales et numériques ont conduit à une meilleure compréhension de ce phénomène, une modélisation exhaustive manque toujours. Le but de cet article est de proposer un modèle macroscopique diphasique décrivant la dissolution d'un alliage solide par un liquide. Le modèle est limité aux alliages binaires et est appliqué, en particulier, au cas de la dissolution du ZrO2 par du Zr liquide, pour lequel des résultats expérimentaux sont disponibles (Hofmann et al., 1999). Le modèle a été établi en utilisant une méthode de prise de moyenne volumique. Des simulations numériques sont comparées aux résultats expérimentaux et montrent une bonne concordance.