Le cœur d’un réacteur comporte quelques milliards de particules d’uranium. En situation accidentelle, la perte des systèmes de refroidissement peut amener la température du combustible jusqu’à 1 600 °C. Différents modes de ruine des particules sont alors envisageables. Ils fragilisent leur fonction de confinement à l’intérieur du réacteur.
https://hal-cea.archives-ouvertes.fr/cea-01153334/file/Les_combustibles_nucleaires.pdf
En situation accidentelle de référence, la perte des systèmes de refroidissement peut amener la température du combustible jusqu’à 1 600 °C. À cette température, la production de CO par réaction entre l’oxygène de l’UO2 et le carbone du buffer est accélérée, ce qui augmente la pression dans la particule et donc sa probabilité de rupture. La quantité de CO produite à très haute température domine la quantité de PF gazeux pour les combustibles oxydes. En même temps, l’élévation de température accélère la diffusion des produits de fission vers le SiC et favorise la corrosion volumique du SiC par certains produits de fission (palladium), le rendant plus fragile.
Il apparaît donc que le comportement de ce type de combustible est complexe et que les modes de ruine en réacteur sont nombreux (fig. 111).
Fig. 111. Différents modes de ruine des particules. a) : Accumulation de PF ; b) : Surpression ; c) : Effet amibe L’effet amibe correspond au déplacement du noyau dans le buffer dû à un transport des
atomes de carbone du buffer du côté chaud vers le côté froid à l’intérieur de la particule soumise à un gradient thermique. L’effet amibe amène le noyau au contact du pyrocarbone dense
et entraîne la rupture de la particule.
https://hal-cea.archives-ouvertes.fr/cea-01153334/file/Les_combustibles_nucleaires.pdf