En cas d'accident grave avec
fusion partial ou extensif du cœur, le magma surchauffé constitué d'acier et de
combustible fondu, appelé corium (T> 2 500 K), peut menacer l'intégrité de
la cuve du réacteur, puis du bâtiment de confinement du réacteur, si le
refroidissement à long terme du corium n’est pas assuré. Dans le scénario hors
cuve, deux configurations de corium attendues sont analysées: le lit de
particules et la croûte fracturée.
La seconde configuration est liée à la
situation d’interaction corium-béton (ICB).
La première est liée au processus
de fragmentation du corium venant soit de la cuve, soit durant des périodes
d’éjection de corium à travers la croute en ICB. Les phénomènes de pénétration
de l’eau dans le corium sont examinés par une analyse approfondie des résultats
d’expériences, en particulier d’essais CCI récents, par la mise au point d’un
modèle analytique 1D et par la modification et l’utilisation du code de
thermohydraulique multiphasique MC3D. L’analyse 1D permet de proposer un model
simplifié de pénétration de l’eau. Le mécanisme de pénétration de l’eau dans
les croutes est discuté, bien que les fortes incertitudes sur les propriétés
mécaniques du corium solide limitent les possibilités de prédiction. Par
ailleurs, certaines expériences et les calculs MC3D mettent en avant le
développement d’instabilités au front et d’effets 2D/3D. Le modèle analytique
est étendu à une configuration à deux zones pour simuler l’impact des
hétérogénéités de progression du front. Les processus d’instabilités sont
analysés numériquement avec l’aide de calculs MC3D. Finalement, les modèles
sont appliqués aux situations réelles impliquant la présence de la puissance
résiduelle. Pour les lits de débris, les flux extraits et les capacités de
refroidissement sont moindres qu’avec l’utilisation du critère simplifié de
« flux d’assèchement ».