Comportement des matériaux dans le coeur des REP

1 - Structures, composants et matériaux

• 1.1 - Matériaux de structure
• 1.2 - Matériaux nucléaires

2 - Principaux modes de dégradation hors irradiation

• 2.1 - Vieillissement thermique
• 2.2 - Corrosion sous contrainte
• 2.3 - Usure

3 - Principaux modes de dégradation sous irradiation

Tableau 1

• 3.1 - Endommagement microscopique : défauts ponctuels
  Figure 2 - Agglomération des interstitiels et des lacunes sous forme de boucles de dislocations ou de cavités
• 3.2 - Altérations dimensionnelles
  Figure 3 - Représentation schématique des divers mécanismes conduisant à des variations dimensionnelles sous irradiation (d'après CEA/SRMP)
• 3.3 - Évolution des caractéristiques mécaniques sous irradiation
  Figure 4 - Analyse par sonde atomique tomographique de la microstructure des aciers ferritiques irradiés (source université de Rouen) Figure 5 - Fragilisation sous irradiation des aciers ferritiques Figure 6 - Exemple de ségrégation induite par irradiation aux joints de grains d'un acier inoxydable austénitique : profils de Fe, Cr, Ni, Si et Mo en fonction de la distance au joint, analysés par microscopie électronique analytique (doc. Pacific Northwest National Laboratory – PNNL)
• 3.4 - Corrosion sous contrainte assistée par l'irradiation. IASCC
• 3.5 - Synergies
  Figure 7 - Mécanismes intervenant dans l'interaction pastille-gaine du combustible

4 - Prévision de l'évolution des matériaux sous irradiation à l'aide de modèles à base physique

• 4.1 - Dommage primaire : dynamique rapide
• 4.2 - Recuit du dommage primaire : évolution microstructurale en cinétique lente
  Figure 10 - Ségrégation induite par irradiation au joint de grain d'un acier inoxydable austénitique. Profil de concentration en chrome prédit par le modèle de cinétique chimique sur réseau (doc. M. Nastar, CEA/SRMP)
• 4.3 - Incidence de l'évolution microstructurale sur le comportement macroscopique
  Figure 11 - Passage de la simulation physique des défauts d'irradiation en cinétique lente à la modélisation par éléments finis du comportement mécanique : importance de l'étape intermédiaire de la dynamique des dislocations (doc. G. Monnet, O. Diard, EDF RetD)
• 4.4 - Aperçu sur les méthodes de modélisation

5 - Techniques de caractérisation de l'évolution des matériaux

• 5.1 - Techniques microscopiques : observation directe des défauts
• 5.2 - Techniques nucléaires avec interactions d'un faisceau de particules avec le matériau
• 5.3 - Mesures globales
• 5.4 - Caractérisations mécaniques

6 - Perspectives