Entreposage des combustibles usés : mise en place d'un programme d'étude sur l'évaluation du risque de rupture par corrosion sous contrainte du matériau de gainage par les produits de fission

EDF étudie la possibilité d'un entreposage de longue durée des assemblages combustibles usés et se doit de connaître l'évolution des crayons combustibles en vue d'une reprise ultérieure. La corrosion sous contrainte (CSC) du matériau de gainage par les produits de fission et notamment par l'iode est considérée comme l'une des causes possibles de perte d'intégrité. Mise en évidence lors de rampes de puissance, la CSC du gainage par l'iode est principalement étudiée dans le cadre de l'amélioration de la manœuvrabilité des tranches REP. La transposition de ces connaissances au cadre de l'entreposage nécessite d'une part un examen des paramètres gouvernant la CSC (mécaniques, chimiques et métallurgiques) et d'autre part de l'état et de l'environnement du crayon combustible au cours de l'entreposage (état mécanique, milieu chimique, irradiation et rayonnement). Du point de vue mécanique, la faiblesse des niveaux de contraintes en entreposage limitera probablement la propagation au stade lent intergranulaire. Les aspects chimiques de la CSC, peu pris en compte dans la plupart des études en service, pourraient devenir critiques lors de l'entreposage. L'approche adoptée au département EMA comporte la réalisation d'essais de CSC dans des conditions représentatives de l'entreposage (avec contrôle des potentiels d'iode et d'oxygène), l'examen des interactions entre l'iode et le zirconium et l'évaluation de la disponibilité de l'iode dans le crayon combustible lors de l'entreposage