Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Alain BARBU : CEA DMN, service de recherche en métallurgie physique
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Jean-Paul MASSOUD : EDF R&D, département matériaux et mécanique des composants
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Lire l’articleINTRODUCTION
Comme dans toute installation industrielle, les matériaux des chaudières nucléaires à eau sous pression (REP) sont soumis en service à des sollicitations de nature mécanique, thermique ou chimique, pour des durées de fonctionnement particulièrement longues : 40 ans, voire 60 ans. De manière plus spécifique, les matériaux les plus proches du combustible nucléaire sont soumis à un intense bombardement de particules (principalement neutrons) provenant des réactions nucléaires du cœur.
Les endommagements qui sont susceptibles d'en résulter sont nombreux et variés : vieillissement par irradiation (sous l'effet du bombardement neutronique), vieillissement thermique (sous l'effet de la température de fonctionnement, autour de 300 °C), amincissement par usure (sous l'effet des frottements) ou par corrosion généralisée (sous l'effet du milieu chimique), ou encore corrosion sous contrainte, etc.
La compréhension du comportement des matériaux du cœur des réacteurs au cours du fonctionnement dans des conditions parfois agressives, en particulier à cause des phénomènes d'irradiation, est donc une préoccupation majeure de l'industrie nucléaire et leur prévision sur de très longues périodes une nécessité.
Les principaux modes de dégradation hors irradiation et sous irradiation de ces matériaux seront décrits dans la suite du texte ainsi que les moyens de prévision de leur comportement à l'aide de modèles à base physique.
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Présentation
Principaux modes de dégradation hors irradiation1. Structures, composants et matériaux
Pour la description complète d'un réacteur à eau sous pression, le lecteur est invité à consulter l'article Réacteurs à eau ordinaire sous pression de 600 à 1 500 W [BN 3 100].
Les composants du cœur des réacteurs nucléaires à eau sous pression (REP) sont essentiellement la cuve, les équipements internes, les dispositifs de contrôle de la radioactivité et les crayons du combustible nucléaire. Seules les principales caractéristiques de ces composants et leurs matériaux constitutifs seront rappelés dans cet article.
Pour plus de détails sur la cuve, les équipements internes et les dispositifs de contrôle de la radioactivité (notamment leur description, leur fabrication et le retour d'expérience les concernant), le lecteur est invité à consulter l'article construction des centrales REP. Équipements primaires [BN 3 270].
Pour plus de détails sur le combustible, le lecteur est invité à se reporter à l'article conception et fabrication de combustibles à base d'uranium [BN 3 620].
1.1 Matériaux de structure
Les matériaux utilisés dans le cœur...
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Structures, composants et matériaux
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - DESGRANGES (C.) - Compréhension et prédiction du comportement sous irradiation neutronique d'alliages absorbants à base d'argent - . Rapport CEA-R-5805 (1998).
-
(2) - AKAMATSU (M.), al - L'irradiation de la cuve : un phénomène sous surveillance - . Revue Générale Nucléaire No 6, Novembre-Décembre 1993, pp. 391-397.
-
(3) - FRELY (E.) - Étude des interactions entre effets d'irradiation et effets d'ordre chimique dans les alliages ternaires Ni-Cr-Fe - . Rapport CEA-R-5756 (1997).
-
(4) - LEMAIGNAN (C.) - Science des Matériaux pour le nucléaire - . Collection Génie Atomique. EDP Sciences (2004).
-
(5) - ZAOUI (A.), coll - Matériaux du nucléaire - . Rapport sur la Science et la Technologie no 5, juillet 2000. Académie des Sciences. Éditions TEC et DOC.
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