Evolutions structurales au sein d'un alliage de zirconium oxyde a haute temperature en diffraction des rayons X in situ au rayonnement synchrotron

International audiencePour certaines situations accidentelles hypothétiques rencontrées dans les réacteurs nucléaires à eau pressurisée (REP), la gaine en alliage de zirconium des crayons combustibles peut être exposée durant quelques minutes à de la vapeur d’eau à haute température (jusqu’à 1200°C), avant d’être refroidie puis trempée à l’eau. Le matériau de gainage subit alors de nombreuses évolutions structurales et métallurgiques : formation d’une couche d’oxyde (zircone), diffusion d’oxygène dans le métal sous-jacent, changements de phases du métal et de l’oxyde. Ces évolutions génèrent des contraintes internes à prendre en compte dans le cadre de l’étude de l’intégrité du matériau fragilisé par l’oxydation. Ces évolutions structurales sont à ce jour peu connues. Afin de suivre le processus d'oxydation à haute température d'un alliage de zirconium (le Zircaloy-4), nous avons réalisé des mesures in-situ de diffraction des rayons X sous rayonnement synchrotron à l’ESRF sur la ligne de lumière BM02 grâce à un four spécifique disponible sur cette ligne. Ce dernier a permis d’atteindre avec une bonne maîtrise les températures visées et surtout de contrôler précisément l’atmosphère.Ainsi, on a pu suivre sur des plaquettes de Zircaloy-4 les évolutions structurales et microstructurales des zircone monoclinique et quadratique (taille des cristaux, quantité relative de ces deux phases, …) en fonction de la température (entre 700 et 1100 degrés C) et du temps : durant le chauffage, l’oxydation à haute température et aussi le refroidissement

Etude in-situ resolue en temps par diffraction des rayons X sous rayonnement synchrotron des evolutions structurales au sein d'un alliage de zirconium oxyde a haute temperature

International audienceDans certaines situations accidentelles hypothétiques dans les réacteurs nucléaires à eau pressurisée (REP), la gaine en alliage de zirconium des crayons combustibles, qui constitue la première barrière de confinement des produits radioactifs, peut être exposée durant quelques minutes à de la vapeur d’eau à haute température (jusqu’à 1200°C), avant d’être refroidie puis trempée à l’eau. Le matériau de gainage subit alors de nombreuses évolutions structurales et métallurgiques : formation d’une couche d’oxyde (zircone), diffusion d’oxygène dans le métal sous-jacent, changements de phases du métal et de l’oxyde. Ces évolutions génèrent des contraintes internes susceptibles de nuire à l’intégrité du matériau fragilisé par l’oxydation. Ces évolutions structurales sont à ce jour peu connues, notamment parce qu’elles sont difficiles à étudier dans les conditions dont il est question ici. Afin de suivre le processus d'oxydation à haute température d'un alliage de zirconium (le Zircaloy-4), nous avons réalisé des mesures in-situ de diffraction des rayons X sous rayonnement synchrotron sur la ligne de lumière BM02, CRG française à l’ESRF. Les évolutions structurales et microstructurales de la zircone en fonction de la température et du temps durant le chauffage, l’oxydation à haute température et le refroidissement de plaquettes en Zircaloy-4 ont été mesurées à l’aide d’un four prototype développé dans le cadre du projet ANR QMAX et disponible sur BM02. Celui-ci a permis d’atteindre avec une bonne maîtrise les températures visées et de contrôler précisément l’atmosphère. L’oxydation a été réalisée en faisant circuler à pression atmosphérique un mélange de O2 et He autour des échantillons. L’objectif était de suivre le processus, très rapide à haute température, avec une résolution en temps de l’ordre de la seconde, et de pouvoir analyser toute l’épaisseur d’oxyde, qui peut atteindre plusieurs dizaines de microns en quelques heures. Les clichés de diffraction ont été acquis à l’aide d’un détecteur 2D IMXPAD-WOS. Les mesures effectuées au chauffage dans une atmosphère contenant de l’oxygène ont mis en évidence la croissance d’une couche de zircone constituée d’un mélange évolutif des phases monoclinique et quadratique (augmentation de l’intensité des pics de diffraction associés) et ainsi que la croissance des cristallites de chacune des deux phases (diminution de la largeur à mi-hauteur des pics de diffraction) lors du chauffage. Des mesures effectuées lors de traitements isothermes à différentes températures entre 700 et 1100 degrés C ont permis de suivre, avec une résolution temporelle adaptée, les évolutions couplées, au cours du processus d’oxydation, de la taille des cristaux des zircone monoclinique et quadratique de la zircone et de la quantité relative de ces deux phases

Augmentation de l’hémoglobine A2 au cours du pseudoxanthome élastique

International audienceBackground: Pseudoxanthoma elasticum (PXE) is normally associated with mutations in the ABCC6 gene. A PXE phenotype without mutations in ABCC6 has been described in Greek and Italian patients presenting with beta thalassemia. We attempted to determine the incidence of beta thalassemia in a cohort of French patients with PXE.Patients and methods: Fifty patients with PXE were included in the study. Laboratory examinations comprised hemoglobin electrophoresis, ABCC6 gene study and in some studies: mutation analysis, beta-globin gene.Results: No cases of beta thalassemia were diagnosed in this cohort of French patients with PXE. However, 20% of the latter exhibited a significant but isolated (i.e. without microcytic anemia) increase of hemoglobin A2 (HbA2). Statistical comparisons showed no difference in terms of geographical origin or severity of PXE between patients with high levels of HbA2 and those with normal levels of HbA2 other than the extent of cutaneous involvement. Study of the beta-globin gene displayed mutations only in the two patients with the highest recorded levels of HbA2. ABCC6 + beta-globin digenism was ruled out of the pathogenesis of PXE.Discussion: The PXE phenotype seen in some patients with beta thalassemia appears to be associated with epigenetic modification of ABCC6 transcription and depends specifically on the beta globin locus. Isolated increase in HbA2 is probably a laboratory marker for PXE. Here again, a functional epigenetic reaction between ABCC6 and the beta-globin locus was suspected. However, these reciprocal interactions are clearly unequal since the change in ABCC6 transcription occurring during the course of beta thalassaemia is responsible for a PXE phenotype while increased HbA2 during the course of PXE has no clinical consequences