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Auteur(s)
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Georges MONEYRON : Ingénieur des Arts et Manufactures - Master of Science - Directeur Général de la Société Franco-Belge de Fabrication de Combustible (FBFC)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans cet article, nous traiterons la technologie et la fabrication du combustible à base d’uranium.
Le lecteur se reportera également aux articles de ce traité :
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Thermohydraulique des réacteurs à eau sous pression Thermohydraulique des réacteurs à eau sous pression;
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Caractéristiques neutroniques des réacteurs industriels [B 3 040] ;
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5. Fabrication des combustibles REP
Le schéma de fabrication est donné dans le tableau 5.
5.1 Pastilles d’UO2
Cette fabrication comprend deux étapes successives : obtention de la poudre d’UO2 à partir de l’hexafluorure d’uranium UF6 (conversion), puis élaboration de la pastille frittée à partir de cette poudre.
HAUT DE PAGE5.1.1 Conversion UF6 en poudre UO2 (défluoration)
Cette opération chimique est l’inverse de celle effectuée avant passage de l’uranium dans l’usine d’enrichissement.
Il y a, actuellement, divers procédés possibles en concurrence, qui peuvent se regrouper schématiquement en ce que l’on appelle la voie humide et la voie sèche, plus un procédé au carbonate d’uranyle utilisé en République fédérale d’Allemagne. Seule la voie sèche se développe maintenant, du fait du peu d’effluents qu’elle produit, et mérite d’être décrite. Elle a été développée simultanément en France par le CEA et en Grande-Bretagne par BNFL. GE et ANF aux États-Unis disposent également d’un procédé voie sèche similaire dans son principe mais de technologie différente.
Cette opération se fait à haute température. Elle est plus économique en exploitation et donne une quantité d’effluents plus réduite. Les réactifs sont tous gazeux, les produits de réaction sont solides ou gazeux.
Il s’agit d’une pyrohydrolyse (vers 850 à 900 oC), puis d’une réduction vers 750 oC par l’hydrogène ou l’ammoniac (figure 5) :
Ces deux opérations, de cinétiques très différentes, peuvent être réalisées dans un four...
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