Matériaux du nucléaire - Revue et introduction

INTRODUCTION

1 - PRÉAMBULE

• 1.1 - Importance du choix des matériaux dans le nucléaire
• 1.2 - Vieillissement des matériaux
• 1.3 - Science des matériaux du nucléaire

2 - SPÉCIFICITÉS DU NUCLÉAIRE – CONSÉQUENCES POUR LES MATÉRIAUX

• 2.1 - Irradiation
  Figure 1 - Aspect en microscopie électronique à balayage d'une pastille de combustible UO2 irradiée en REP (taux de combustion ~ 60 GWj · t–1, d'après [1]) Figure 2 - Déformation circonférentielle des aciers inoxydables austénitiques et des aciers ferrito-martensitiques utilisés pour le gainage du combustible Phénix (d'après [5]) Figure 3 - Évolution de la résilience d'un acier de cuve REP induite par l'irradiation (d'après [BN 3 760]) Figure 4 - Vue des structures internes des REP et aspect macrographique et faciès de rupture intergranulaire d'une vis de cloisonnement des internes en acier AISI 316L écroui fissurée
• 2.2 - Radiolyse
  Figure 5 - Effet de la mise en œuvre du conditionnement hydrogène (HWC : Hydrogen Water Chemistry ) dans divers REB (d'après [11])
• 2.3 - Milieux chimiques particuliers
• 2.4 - Précautions contre le risque de criticité
• 2.5 - Durée et vieillissement
  Figure 6 - Modèle proposé par Tuutti pour rendre compte de la dégradation des ouvrages en béton armé (d'après [28]) Figure 7 - Mécanisme d'altération d'un combustible nucléaire usé en présence d'eau (d'après [32])

3 - MATÉRIAUX DU NUCLÉAIRE

• 3.1 - Matériaux spécifiques du nucléaire (catégorie 1)
  Tableau 1 - Composition des principaux alliages de zirconium utilisés dans les [...]
• 3.2 - Matériaux génériques du nucléaire (catégorie 2)
  Figure 9 - Chemise et empilements de graphite Figure 10 - Fabrication du graphite polycristallin (d'après [44]) Figure 11 - Température de fonctionnement et régimes de doses d'irradiation neutronique des matériaux de structure des réacteurs actuels et envisagés pour les réacteurs de 4e génération (d'après [40]) Figure 12 - Historique du développement des aciers ferrito-martensitiques pour les centrales thermiques Figure 13 - Influence de la teneur en nickel sur la sensibilité à la fissuration par corrosion sous contrainte d'alliages Fe-Cr-Ni dans l'eau pure ou chlorurée à 350 oC ([55], modifié par [56]) Tableau 2 - Composition des principaux matériaux utilisés pour les tubes de [...]
• 3.3 - Exemples de matériaux non spécifiques du nucléaire (catégorie 3)
  Figure 14 - Vue d'un rotor basse pression d'un groupe 900 MWe et schéma d'assemblage des disques de turbines frettés sur l'arbre de la turbine Figure 15 - Vue éclatée d'un condenseur (doc. EDF)

4 - CONCLUSIONS