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Fusion du coeur d'une centrale [76051]

ECOLAMI

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Posté le : 17/03/2011, 22:36 (Lu 6434 fois)
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Commentaire :  A quelle température??


Bonsoir,
Depuis les évènements au Japon on entend parler de fusion du coeur de certaines centrales accidentées.
J'ai fait un tour sur Wikipedia "Combustible nucléaire" pour trouver une réponse: le combustible est fait de
DiOxyde d'Uranium T°Fusion 2865°C
dans un tube en alliage de Zirconium( Zircalloy à 98% de Zr) T° Fusion Zirconium pur 1855°C donc l'alliage fondra un peu plus bas en température.
Si on imagine une masse de 100T (valeur citée sur Wiki pour les tranches à 1300MW) on sait que seul le coeur atteindra cette température. Cela fait fondre l'acier et le béton et on se retrouve avec une grosse masse brulante en équilibre thermique avec le sol. On peut s'attendre a avoir une masse de terre vitrifiée entourant la partie nucléaire. En considérant la densité relative du combustible par rapport aux autres matériaux on peut s'attendre à un lent enfoncement de la masse. La source de chaleur se maintiendra encore longtemps (ça dépend sans doute de l'âge du combustible) En tenant compte de la proximitié de la mer et donc de la nappe phréatique il ne serait pas étonnant de voir apparaitre une source thermale. Une circulation d'eau chaude et contaminée n'aurait rien d'étonnant.

Aprés avoir imaginé ce SCENARIO on se rend compte qu'il est techniquement possible de prévoir un creuset en matériau réfractaire pour contenir le produit. S'agissant de trés hautes températures on peut dans un premier temps appliquer les méthodes employées en métallurgie pour les creusets ou rechercher des solutions plus spécifiques.
Note: j'ignore si le risque a été pris en compte dans la centrale japonaise et s'il a été prévu un confinement réfractaire pour protèger le sol.


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Édité le 21/03/2011, 21:48 par ECOLAMI


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Re: Fusion du coeur d'une centrale [76053]

darrigan
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2872 messages postés


Posté le : 17/03/2011, 23:12 (Lu 6427 fois)
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Sans compter qu'il pourrait y avoir un eutectique entre l'alliage de zirconium et le dioxyde d'uranium ? Ça serait instructif de chercher cela dans des tables.
De même pour un eutectique entre un matériaux réfractaire et ce mélange.

Un réfractaire résistant à plus de 2900°C serait utile, mais il ne faut pas qu'il réagisse chimiquement avec le mélange en fusion. Est-ce qu'un métal comme le zirconium, d'électronégativité 1,33, en fusion, ne réagirait pas avec, par exemple, de l'alumine ? (L'aluminium est moins électronégatif que le zirconium) Bref, il faudrait bien étudier la chose.

Re: Fusion du coeur d'une centrale [76055]

ECOLAMI

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Posté le : 18/03/2011, 00:13 (Lu 6423 fois)
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Bonsoir,
Je n'avais pas pensé à une réaction entre les divers élements à cette température. Une oxydo-réduction aboutissant à l'oxydation du Zircalloy et la formation d'Uranium métal ou d'un Oxyde inférieur est tout à fait possible. LE Zirconium métal est trés réducteur. L'acier peut aussi réagir sur l'oxyde UO2 à priori.



Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Fusion du coeur d'une centrale

BillD

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Posté le : 18/03/2011, 11:08 (Lu 6396 fois)
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Bonjour,

Il me semble que le fond de l'enceinte de confinement est dimensionnée pour une telle situation (fusion complète du c½ur). La fusion partielle étant déjà supportable par les mécanisme de refroidissement (ou de production d'électricité) "classiques" (quand ils marchent!).

Il serait intéressant de savoir de quoi est faite l'enceinte du c½ur puisque c'est elle qui sera/est exposée au problème en premier.

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