Modelisation et simulation numérique de l’amorcage et de la propagation de fissures dans les gaines de combustible lors de transitoires Accidentels de type RIA

Colloque national Mecamat Aussois 2005 du 24 au 28/01/05, Aussois

F. Perales, Y. Monerie, A. Chrysochoos(1), C. Bernaudat(2).

L’étude concerne l’analyse d’accidents de dimensionnement dans les Réacteurs à Eau Présurisée (REP). Lors des accidents d’injection de réactivité (du type RIA1), une augmentation rapide (~ 50 ms) de la puissance locale entraîne une montée en température qui a pour conséquence un gonflement brutal du combustible et de fortes déformations (quelques %) des gaines cylindriques de combustible qui constituent la première barrière de confinement des éléments radioactifs. Des fissures pourraient alors s’amorcer et se propager dans ces gaines et éventuellement conduire à leur rupture. Les objectifs principaux de l’étude sont ainsi la compréhension et la prédiction des phénomènes de fissuration dans les gaines de Zircaloy à forts taux de combustion2 lors de transitoires accidentels de type RIA. L’étape de compréhension consiste à définir un critère de rupture de gaines sous chargement thermomécanique rapide représentatif d’un RIA pour une microstructure représentative de celle d’une gaine en réacteur. L’étape de prédiction se fera par des simulations numériques 3D capables d’estimer les conditions de rupture des gainages.

(1) : Laboratoire de Mécanique et de Génie Civil, UMR CNRS 5508 Téléphone : 04 6714 34 36
(2) : Service Etudes et Projets Thermiques et Nucléaire, EdF Téléphone : 04 72 82 71 38