CORIUM SPREADING: HYDRODYNAMICS, RHEOLOGY AND SOLIDIFICATION OF A HIGH-TEMPERATURE OXIDE MELT - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2006

CORIUM SPREADING: HYDRODYNAMICS, RHEOLOGY AND SOLIDIFICATION OF A HIGH-TEMPERATURE OXIDE MELT

L'étalement du Corium : Hydrodynamique, Rhéologie et Solidification d'un Bain d'Oxydes à Haute Température

(1)
1

Abstract

In the hypothesis of a nuclear reactor severe accident, the core could melt and form a hightemperature (2000-3000 K) mixture called corium. In the hypothesis of vessel rupture, this corium would spread in the reactor pit and adjacent rooms ? as occurred in Chernobyl ? or in a dedicated core-catcher ? as in the new European Pressurized reactor, EPR. This thesis is dedicated to the experimental study of corium spreading, especially with the prototypic corium material experiments performed in the VULCANO facility at CEA Cadarache. The first step in analyzing these tests consists in interpretatng the material analyses, with the help of thermodynamic modelling of corium solidification. Knowing for each temperature the phase repartition and composition, physical properties can be estimated. Spreading termination is controlled by corium rheological properties in the solidification range, which leads to studying them in detail. The hydrodynamical, rheological and solidification aspects of corium spreading are taken into account in models and computer codes which have been validated against these tests and enable the assessment of the EPR spreading core-catcher concept.
Dans le cas hypothétique d'un accident grave de réacteur nucléaire, le coeur pourrait fondre et former un mélange à haute température (2000-3000 K) appelé corium. Dans le cas du percement de la cuve, ce corium s'étalerait dans le puits de cuve, dans les pièces adjacentes ? comme cela s'est produit à Tchernobyl? ou dans un récupérateur dédié à cet effet ? comme pour le nouveau réacteur européen EPR. Cette thèse est consacrée à l'étude expérimentale de l'étalement du corium, en particulier à l'aide des expériences en matériaux prototypiques (contenant de l'oxyde d'uranium appauvri) réalisées sur l'installation VULCANO au CEA Cadarache. La première étape de l'analyse de ces essais consiste en l'interprétation des analyses matériaux à l'aide de modèles thermodynamiques de la solidification du corium. Connaissant pour chaque température, la répartition et les composition des phases présentes dans la coulée, on peut alors en estimer les propriétés physiques. L'arrêt de l'écoulement est contrôlé par les propriétés rhéologiques du corium, en particulier dans l'intervalle de solidification, ce qui nécessite de les étudier en détail. Les aspects hydrodynamiques, rhéologiques et thermodynamiques de l'écoulement de corium en cours de solidification ont pris en compte dans les modèles et codes de calcul qui sont validés à l'aide de ces essais et permettent de conforter le concept de récupérateur par étalement de l'EPR.
Fichier principal
Vignette du fichier
These-C-Journeau.pdf (25.96 Mo) Télécharger le fichier

Dates and versions

tel-00343671 , version 1 (02-12-2008)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00343671 , version 1

Cite

Christophe Journeau. L'étalement du Corium : Hydrodynamique, Rhéologie et Solidification d'un Bain d'Oxydes à Haute Température. Energie électrique. Université d'Orléans, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00343671⟩
382 View
1666 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More