Séminaire Adrien NUSSLE

Adrien Nusslé a soutenu sa thèse mardi 02 Juin 2026 au CEA à Cadarache.

Il viendra refaire sa présentation au LMGC lundi 15/06 sous d’un séminaire exceptionnel en salle 167.

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Modélisation de la fragmentation du combustible UO2 lors d’un Accident de Perte de Réfrigérant Primaire

Ce travail de thèse porte sur la modélisation des mécanismes de relâchement des gaz de fission du combustible nucléaire lors d’un transitoire thermique de type accident par perte de réfrigérant primaire (APRP). Dans ce contexte, l’élévation des température entraîne une augmentation de la pression des bulles de gaz intergranulaires, couplée à une diminution de la pression de confinement et à une dégradation des propriétés mécaniques de la gaine.

Ces conditions favorisent l’endommagement des joints de grain et la propagation des bulles, pouvant conduire à la ruine locale du matériau, au relâchement des gaz et dans certaines conditions une fragmentation du combustible.

Une approche multi-échelle est développée. A l’échelle microscopique, les mécanismes de décohésion des joints de grain sont décrits à l’aide d’une loi cohésive à pression interstitielle adaptative, implémentée dans un modèle aux éléments discrets déformables. Ce modèle permet d’analyser l’influence des configurations locales de bulles sur les conditions conduisant à l’amorçage de leur propagation et à l’endommagement des joints de grain. Les résultats obtenus conduisent à l’établissement de critères mécaniques décrivant l’interaction entre bulles et la dégradation des joints de grain.

Ces critères sont ensuite intégrés dans un modèle géométrique de type automate cellulaire, permettant de simuler l’évolution de l’endommagement à l’échelle mésoscopique au sein de portions radiales du combustible. Les simulations mettent en évidence une forte dépendance de la température de ruine à la position radiale et aux conditions de fin de vie réacteur.