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Combustibles pour réacteurs à eau sous pression : retour d'experience d'EDF


Un effort important a été fait durant ces dix dernières années pour réduire de fa?on significative le co?t du kWh nucléaire en utilisant le levier combustible. En particulier, un meilleur compromis a été trouvé entre le co?t du combustible et le co?t de l'énergie de substitution grace à l'adoption de nouvelles gestions des c?urs. Par ailleurs, dans le contexte fran?ais d'une contribution très importante du parc nucléaire dans la production globale d'électricité, l'amélioration de la souplesse d'exploitation des tranches demeure un objectif permanent pour EDF. Concernant l'aval du cycle, la stratégie d'EDF repose, depuis longtemps, sur le recyclage des matières fissiles issues du retraitement du combustible irradié.rnProgressivement, un mixte de gestions avec des cycles de 12 ou 18 mois a été mis en ?uvre sur le parc nucléaire. Par ailleurs, le taux de combustion maximum de décharge du combustible pour toutes ces gestions a été porté jusqu'à 52 GWj/t quel que soit le type de combustible UO_2 ou MOX. Ces évolutions de gestion ont été rendues possibles grace au développement et à la qualification de nouvelles conceptions d'assemblages s'appuyant sur un vaste programme d'expériences en pile et hors pile incluant le chargement en réacteur d'assemblages de démonstration. Ces nouveaux produits combustible satisfont aux performances requises avec le même niveau de s?reté. Pour cela, il a fallu recourir dans certains cas à de nouveaux matériaux tels le M5 (AREVA) et le ZIRLO (Westinghouse), dont la particularité est de présenter des performances accrues par rapport au Zircaloy 4, notamment vis-à-vis de la corrosion des gaines de combustible.rnLes nouvelles exigences en matière d'exploitation des réacteurs sont plus contraignantes pour le combustible compte tenu du fonctionnement en suivi de réseau des tranches et ce durant tout le cycle, mais aussi en raison des possibilités de fonctionner à faible puissance pendant de longues périodes pour faire face aux aléas d'exploitation.rnDe nouvelles chimies du circuit primaire comme la chimie coordonnée modifiée Li/Bore (Li =3,5 ppm en début de cycle) et l'injection de zinc ont été d'abordrntestées en réacteur pour en particulier vérifier l'absence d'effet néfaste sur la corrosion des gaines. Aujourd'hui, la chimie modifiée est utilisée dans les gestions les plus sollicitantes vis-à-vis du risque potentiel d'anomalie d'axial offset et l'injection de zinc est envisagée sur plusieurs tranches avec comme objectif la réduction de la dosimétrie.rnGlobalement, le retour d'expérience concernant le combustible est satisfaisant. Néanmoins, quelques problèmes nouveaux sont apparus, sans toutefois remettre en cause la s?reté des tranches compte tenu des limitations imposées par les spécifications techniques d'exploitation relatives à l'activité relachée dans le circuit primaire. Les principaux problèmes rencontrés ont été : l'usure des gaines par 'fretting', les défauts de fabrication des gaines et les accrochages entre assemblages durant la manutention au cours des opérations de rechargement et de déchargement. Grace à la forte implication des ingénieries des fournisseurs et d'EDF, des solutions à tous ces problèmes ont été rapidement trouvées et déployées ou le seront dans un proche avenir. Des résultats intéressants ont d'ores et déjà été enregistrés mais il faudra encore attendre pour disposer des éléments permettant de véritablement statuer sur l'efficacité des dernières modifications apportées.rnDans le nouveau contexte de l'ouverture du marché européen, les enjeux pour le combustible évoluent quelque peu. Ainsi EDF est plus que jamais soucieux d'améliorer très significativement la disponibilité de son parc nucléaire. A cet égard les progrès en termes de fiabilité du combustible peuvent aider à l'atteinte de l'objectif, de même qu'ils peuvent contribuer à réduire l'impact environnemental des pertes d'étanchéité du combustible. C'est pourquoi EDF a décidé de porter un effort particulier sur ce sujet avec une vision similaire à celle qui a prévalu dans l'élaboration du projet 'Zero by Ten' de l'INPO. Par exemple, une attention particulière sera apportée à la prévention du risque de perte d'objets dans la cuve et sur le renforcement de la surveillance des fabrications.rnDe plus, EDF envisage d'une part d'augmenter le volume du recyclage des matières issues du retraitement et en particulier de l'uranium de retraitement et d'autre part d'augmenter la puissance de certaines tranches.......

【作者名称】: Xavier THIBAULT, Thierry MEYLOGAN, Eric BRIARD, Guy CHAIGNE
【关 键 词】: Combustibles pour réacteurs à eau sous pression : retour d'experience d'EDF
【期刊名称】: Nuclear General Review
【期刊论文数据库】: [DBS_Articles_01]
【期刊论文编号】: 108,463,432
【摘要长度】: 4,488
【上篇论文】: 外文期刊 - Basic Nuclear Chemistry Research: A Building Block in the Safe Management of Radioactive Waste Nuklearchemische Grundlagenforschung: Baustein für eine sichere Entsorgung radioaktiver Abfälle
【下篇论文】: 外文期刊 - Small and Medium Sized Reactors (SMRs) Eine nachhaltige Erweiterung des friedlichen Nutzungspotenzials der Kernenergie

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