N° 429 mai 2018

Vers des combustibles encore plus robustes en cas d’accident

Pagination : 41-46
Rubrique : Recherche et développement
Sous-rubrique : Prix de thèse innovation de l'interdivision Énergie 2017
Mots-clés : Revêtements, protection contre l’oxydation, carbure de chrome, CVD, DLI-MOCVD, gaines, combustible nucléaire.
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© P. Stroppa/CEA, 26/04/2010.

Partie haute des gaines, CEA Saclay.

La protection de l’intérieur et de l’extérieur des gaines de combustible de réacteurs nucléaires contre leur oxydation à haute température pourrait constituer un plus pour prolonger leur intégrité en conditions accidentelles. Pour ce faire, le procédé DLI-MOCVD a été développé pour déposer en paroi interne de gaine des revêtements à base de chrome : chrome métallique, carbures de chrome amorphes CrCx et carbures mixtes de chrome CrSiyCx. L’optimisation du procédé de dépôt a été réalisée par le couplage d’expériences et de simulations.

Il a aussi été montré que la solution de précurseur organométallique et de solvant utilisée pouvait être directement recyclée en sortie de réacteur, sans étapes de séparation et de purification couteuses, augmentant le potentiel d’industrialisation du procédé.

Les propriétés physico-chimiques et structurales des revêtements déposés avec ce procédé ont été caractérisées. L’évaluation de leur résistance à l’oxydation à 1 200 °C a révélé les excellentes performances des revêtements CrCx, puisqu’ils retardent l’oxydation des gaines de plus de deux heures pour une épaisseur de 10 μm, permettant ainsi des interventions en conditions accidentelles.

Alexandre MICHAU a reçu le prix de thèse Innovation 2017 de l’interdivision Énergie de la Société Chimique de France.