Fragmentation du combustible nucléaire UO2 en environnement oxydant : Etude cinétique et phénoménologique

Une des voies envisagées pour apporter de la flexibilité à la gestion du combustible UO2 usé/irradié est son entreposage à sec. Ce mode de gestion pose en particulier la question de la tenue du combustible en cas de scénario accidentel qui entraînerait la mise à l'air des pastilles de UO2. La cinétique d'oxydation et la phénoménologie de la fragmentation de UO2 entre 250 et 330°C ont été étudiées à partir de vieillissements sous O2 et sous air de monocristaux et de fragments de pastilles de combustible non irradiés. En environnement oxydant, l'initiation de la fissuration semble due à la relaxation des contraintes de traction induites par la contraction du réseau cristallin lors de la croissance d'une couche de U4O9/U3O7 en surface de UO2. Ainsi, une période d'incubation avant fissuration, dont la durée chute avec l'augmentation de la température, est mise en évidence. Durant leur oxydation, monocristaux et fragments présentent une fissuration progressive conduisant à leur subdivision jusqu'à une taille de grain submicronique

Main Recent Contributions to SHS from France

International audienceBoth in situ TRXRD and IR thermography, on the one hand, and different levels of modeling, on the other, have generated a strong progress in the knowledge and control of numerous SHS reactions. The SHS of simple binary materials, such as intermetallics (FeAl, MoSi2, NbAl3, etc.), oxides (e.g. ZrO2), carbides (e.g. SiC) or nitrides, more complex materials, such as mullite, SiAlONs, MAX phases, composites (SiO2-Al2O3, NiAl-ZrO2 ), powders in their more complicated states, such as well controlled microstructures, fully densified intermetallics, smart composites, and hard coatings carried out by GFA researchers greatly contributed to the worldwide competition to harness the potential of SHS. On the occasion of the 40th anniversary of SHS, this paper is giving an overview of the main results obtained by GFA over the last ten years

Neutron Diffraction Study of the in Situ Oxidation of UO2

International audienceThe oxidation of UO2 into U3O8 is described by the accumulation of cuboctahedra into the UO2 lattice. In U4O9, the highly symmetric cuboctahedra are isolated one from the other. In U3O7, they are distorted because of mutual interaction. U3O8 is formed when the topological frustration induced by the disordered cuboctahedra cannot be accommodated by the fluorite structure. The oxidation kinetics and the oxidation mechanism are discussed in connection with this structural description

Dielectric properties of barium strontium titanate / non ferroelectric oxide ceramic composites

Barium strontium titanate ceramics present high dielectric permittivity and tunability. In order to reduce their permettivity and loss tangent while keeping tunability, various composites of barium strontium titanate oxide..

On the origin of the sigmoid shape in the UO2 oxidation weight gain curves

International audienceCracking and spalling are known to occur during the oxidation of UO2. However, these phenomena are not considered by the existing kinetic models of the oxidation of UO2 into U3O8. In this study the oxidation of UO2 samples of various sizes from the single crystal to nanopowders, has been followed by isothermal and isobaric thermogravimetry, environmental scanning electron microscopy and in situ X-ray diffraction at temperatures ranging from 250 to 370°C in air. It has been shown that cracking occurs once a critical layer thickness of intermediate oxide has been reached, which corresponds to the beginning of the sigmoid kinetic curve. Cracking contribution to the sigmoid kinetic curve is then discussed as a function of temperature, and on the basis of nucleation and growth processes

Les céramiques pour l’électronique et l’électrotechnique

International audienceCe chapitre est consacré au très vaste domaine des céramiques pour l’électronique et l’électrotechnique : céramiques résistives, conductrices, supraconductrices, diélectriques, magnétiques, linéaires ou non linéaires, piézoélectriques, multifonctionnelles. En perpétuelle évolution: de plus en plus petites, de moins en moins chères, de plus en plus intégrées

Les céramiques pour l’électronique et l’électrotechnique

International audienceCe chapitre est consacré au très vaste domaine des céramiques pour l’électronique et l’électrotechnique : céramiques résistives, conductrices, supraconductrices, diélectriques, magnétiques, linéaires ou non linéaires, piézoélectriques, multifonctionnelles. En perpétuelle évolution: de plus en plus petites, de moins en moins chères, de plus en plus intégrées

Les céramiques pour l’électronique et l’électrotechnique

International audienceCe chapitre est consacré au très vaste domaine des céramiques pour l’électronique et l’électrotechnique : céramiques résistives, conductrices, supraconductrices, diélectriques, magnétiques, linéaires ou non linéaires, piézoélectriques, multifonctionnelles. En perpétuelle évolution: de plus en plus petites, de moins en moins chères, de plus en plus intégrées

Science et technologie des poudres et poudres et matériaux frittés : de la poudre au produit fini à propriétés d'usage maîtrisées

National audienc

Les céramiques pour l’électronique et l’électrotechnique

Ce chapitre est consacré au très vaste domaine des céramiques pour l’électronique et l’électrotechnique : céramiques résistives, conductrices, supraconductrices, diélectriques, magnétiques, linéaires ou non linéaires, piézoélectriques, multifonctionnelles. En perpétuelle évolution: de plus en plus petites, de moins en moins chères, de plus en plus intégrées