FR2551249A1 - Procede d'enrobage d'un combustible nucleaire par un poison consommable et combustible nucleaire obtenu a l'aide de ce procede - Google Patents

Abstract

PROCEDE D'ENROBAGE D'UN COMBUSTIBLE NUCLEAIRE PAR UN POISON CONSOMMABLE ET COMBUSTIBLE NUCLEAIRE OBTENU A L'AIDE DE CE PROCEDE. ON NETTOIE LA SURFACE DU COMBUSTIBLE NUCLEAIRE 26 PUIS ON PULVERISE DESSUS UNE COUCHE 30 DE POISON CONSOMMABLE, DE PREFERENCE A UNE VITESSE RELATIVEMENT FAIBLE DE DEPOSITION PAR PULVERISATION, QUI CHAUFFERAIT LA SURFACE DU COMBUSTIBLE NUCLEAIRE A MOINS DE 200C, UNE CHALEUR EXTERIEURE ETANT APPLIQUEE POUR CHAUFFER LA SURFACE DU COMBUSTIBLE NUCLEAIRE ENTRE 200 ET 600C. L'INVENTION TROUVE SON APPLICATION PRINCIPALE DANS LES REACTEURS NUCLEAIRES.

Description

PROCEDE D'ENROBACE D'UN COMBUSTIBLE NUCLEAIRE PAR UN POISON CONSOMBLE

ET COMBUSTIBLE NUCLEAIRE OBTEU A L'AIDE DE CE Pl)CEDE.

L'invention concerne d'une manière générale des poisons consommables (appelés aussi des absorbants consommables) pour réacteurs nucléaires, et plus particulièrement un procédé amélioré d'enrobage d'un combustible nucléaire par un poison consommable. On sait que le combustible nucléaire peut se présenter sous différentes formes, comme des plaques, des barres, et même des pastilles combustibles disposées en contact bout à bout à l'intérieur d'un tube, ou gaine, réalisé en un alliage de zirconium 10 ou en acier inoxydable Les pastilles combustibles contiennent une matière fissile comme le dioxyde d'uranium, le dioxyde de thorium, le dioxyde de plutonium ou leurs mélanges Les barres de combustible sont habituellement regroupées ensemble

pour former un assemblage combustible Les assemblages combusti15 bles sont réunis pour constituer le coeur d'un réacteur nucléaire.

On sait que le processus de fission nucléaire met en jeu la désintégration de la matière de combustible nucléaire fissile en au moins deux produits de fission de nombre de masse plus faible Entre autres choses, le processus comprend aussi une 20 augmentation nette du nombre de neutrons libres disponibles, qui forme la base d'une réaction auto- entretenue Quand un

réacteur a fonctionné sur une certaine période de temps, l'assem-

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blage combustible, avec la matière fissile, doit en fin de compte être remplacé en raison d'un appauvrissement Dans la mesure o l'opération de remplacement est longue et onéreuse, il est souhaitable de prolonger autant qu'il est possible la durée de vie d'un assemblage combustible donné Lors de la première mise en place du combustible dans un réacteur thermique, et lors des mises en place ultérieures, l'addition volontaire, au combustible du réacteur, d'éléments de capture parasite de neutrons en de faibles quantités calculées pour compenser la 10 réactivité plus élevée initiale, peut conduire à des effets très avantageux Ces éléments capteurs de neutrons sont habituellement appelés des poisons consommables (ou absorbants consommables) s'ils ont une probabilité (ou section efficace) élevée d'absorber des neutrons sans produire de nouveaux neutrons 15 ou des neutrons supplémentaires, ou en se changeant en nouveaux poisons en conséquence de l'absorption des neutrons Au cours de l'exploitation du réacteur, la quantité des poisons consommables diminue progressivement, de sorte qu'il y a une compensation

vis-à-vis de la réduction concomitante de la quantité de 20 matière fissile.

La durée de vie d'un assemblage combustible peut être prolongée par combinaison d'une quantité initialement plus importante de matière fissile, ainsi que d'une quantité calculée de poison consommable Au cours des premières étapes de l'exploitation d'un tel assemblage combustible, les neutrons en excès sont absorbés par le poison consommable, qui est soumis à une transformation en des éléments à faible section efficace de neutrons, ce qui n'affecte pas d'une manière considérable la réactivité de l'assemblage combustible dans la dernière période 30 de sa vie, quand la disponibilité en la matière fissile est plus faible Le poison consommable compense la quantité plus importante de matière fissile au cours de la première phase de la durée de vie de l'assemblage combustible, mais une quantité progressivement plus faible de poison consommable capture des 35 neutrons au cours de la dernière phase de la durée de vie de l'assemblage combustible, de sorte que l'on est assuré, pour l'assemblage combustible, d'une longue durée de vie à un niveau de fission relativement constant En conséquence, on peut obtenir avec une production et une réactivité relativement constante des neutrons un assemblage combustible contenant et du combustible et du poison consommable, en des quantités soigneusement proportionnées. Les poisons consommables pouvant être utilisés comprennent le bore, le gadolinium, le samarium, l'europium et assimilé, qui, après absorption des neutrons, se transforment en isotopes

ayant une section transversale de capture de neutrons suffisamment faible pour être essentiellement transparents aux neutrons.

L'incorporation de poisons consommables dans les assemblages combustibles a été reconnue, dans le secteur nucléaire, comme un moyen efficace d'augmenter la capacité du combustible etdoncde prolonger la durée de vie du coeur Dans le brevet US 3 427 222, une couche de poison consommable contenant du bore est fixée par fusion à la surface d'un substrat de pastille combustible nucléaire Ces techniques existantes d'enrobage de substrats de 20 combustible nucléaire par des poisons consommables présentent certains problèmes au niveau de l'adhérence de l'enrobage et de la régulation de l'épaisseur de l'enrobage Pour les poisons consommables contenant du bore, les techniques d'enrobage existantes exigent habituellement des températures élevées (bien supérieures à 600 C), avec comme cohséquence le fait que le refroidissement crée des déformations importantes au niveau de l'interface enrobage-pastille en raison des différences de dilatation thermique, ce qui se traduit par une rupture et donc une mauvaise adhésion D'autres problèmes comprennent l'incompa30 tibilité chimique aux températures d'enrobage, ce qui se traduit

par une détérioration des pastilles ou de l'enrobage.

Les pastilles combustibles enrobées d'un poison consommable contenant du bore, comme du bore élémentaire, l'isotope bore-10 (l'isotope du bore élémentaire ayant la propriété de poison consommable), le diborure de zirconium, le carbure de bore, le

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nitrure de bore, et assimilés, souffrent à différents degrés d'une adsorption d'humidité Par exemple, les pastilles combustibles au dioxyde d'uranium enrobées de diborure de zirconium doivent, après fabrication, être séchées au four au cours d'une 5 opération de longue durée, puis être introduites dans les barres combustibles dans un environnement à faible humidité d'une boite

à gants.

L'objet principal de l'invention est de créer un procédé pour enrober des éléments combustibles nucléaires par un poison 10 consommable de façon que l'enrobage reste sur les éléments

combustibles même dans des conditions défavorables.

L'invention concerne à cet effet un procédé d'enrobage d'un élément combustible nucléaire par un poison consommable, dans lequel au moins une section de la surface dudit combustible 15 nucléaire est nettoyée, caractérisé en ce que l'on pulvérise ensuite une couche dudit poison consommable sur au moins une partie de ladite section nettoyée dudit élément combustible nucléaire. De préférence, on choisit une vitesse de déposition par 20 pulvérisation qui, par elle-même, chaufferait la surface du combustible nucléaire à une température inférieure à 200 C, et on applique extérieurement de la chaleur pour créer une température sur la surface du combustible nucléaire comprise entre 200

et 600 C.

De plus, et de préférence, on choisit un taux de déposition par pulvérisation qui chauffe la surface du combustible nucléaire à une température comprise entre 200 et 600 C, et on pulvérise une couche supplémentaire non-hygroscopique de zirconium sur

la couche de poison consommable immédiatement après la déposi30 tion de la couche de poison consommable.

L'invention sera mieux comprise en regard de la description

ci-après et des dessins annexés, qui représentent un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: La Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une barre 35 combustible contenant des pastilles combustibles enrobées par pulvérisation d'un poison consommable; La Figure 2 est une vue en coupe transversale le long de la ligne II-II de la Figure 1; La Figure 3 présente la barre combustible de la Figure 1, avec, sur les pastilles combustibles, une couche supplémentaire, non- hygroscopique, de zirconium pulvérisé; La Figure 4 est une vue en coupe transversale le long de la

ligne IV-IV de la Figure 3.

Le combustible nucléaire comprend de l'uranium sous la forme 10 de pastilles de dioxyde d'uranium, dont chacune a une configuration généralement cylindrique, de diamètre approximatif 9 mm et de longueur approximative 13 mm Les épaisseurs souhaitables du revêtement de poison consommable contenant du bore sur les

pastilles combustibles correspondent à une charge cible de bore 15 10 égale généralement à 0,6 mg par cm linéaire.

La présente invention permet de réaliser un combustible nucléaire enrobé d'un poison consommable, présentant une adhérence améliorée de la couche de poison consommable au substrat combustible nucléaire, et permettant une meilleure régulation de l'épaisseur de la couche de poison consommable Dans le cadre de l'invention, et comme on le voit sur les Figures 1 et 2, une barre combustible 10, destinée à être utilisée dans un assemblage combustible pour réacteur nucléaire, comprend un tube allongé 12, qui possède un bouchon terminal supérieur 14 et un bouchon ter25 minal inférieur 16, ce qui crée une chambre fermée 18 dans laquelle sont placées une pluralité de pastilles combustibles fissiles 20, en contact bout à bout, décalées contre le bouchon terminal inférieur 16 sous l'action d'un ressort 22 Le diamètre des pastilles 20 est légèrement inférieur à celui du 30 tube 12 et forme un espace libre 24 Le ressort 22 et l'espace libre 24 permettent une éventuelle dilatation thermique des

pastilles 20 en cours d'utilisation.

De préférence, la partie corps fissile, ou substrat 26 de la pastille combustible 20, consiste essentiellement en dioxyde d'uranium, bien que l'on puisse utiliser d'autres formes

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d'uranium (comme le carbure d'uranium), ainsi que du plutonium ou du thorium, ou leurs mélanges De même, et de préférence, la couche de poison consommable 30 recouvrant au moins une partie du substrat 26 consiste essentiellement en bore, carbure de bore, nitrure de bore, ou en particulier diborure de zirconium, bien que l'on puisse utiliser d'autres formes de bore, ainsi

que du gadolinium, du samarium, de l'europium et assimilé.

Le procédé selon l'invention, pour le revêtement d'un combustible nucléaire par un poison consommable, comprend l'étape 10 consistant en un nettoyage superficiel d'au moins une partie du substrat de combustible nucléaire 26, suivie de l'étape de pulvérisation d'une couche de poison consommable 30 sur au moins une partie du substrat nettoyé On a trouvé qu'un revêtement pulvérisé 30 présenterait une mauvaise adhérence vis-àvis du substrat 26, à moins que le substrat 26 n'ait tout d'abord subi un nettoyage superficiel, en particulier pour éliminer les poussières produites au cours de l'opération de rectification en

surface utilisée pour dimensionner les pastilles combustibles.

La rectification des pastilles est une opération normale de dimensionnement mais on a observé d'une manière intéressante une mauvaise adhésion quand on tentait d'effectuer la pulvérisation sur des pastilles non-rectifiées On a aussi trouvé que le procédé de pulvérisation proprement dit chauffait la surface du substrat combustible nucléaire 26 On a découvert que quand on 25 choisissait de faibles taux de déposition par pulvérisation, et quand la pulvérisation proprement dite chauffait la surface 26 du substrat à une température en régime permanent habituellement inférieure à environ 200 C, la couche de poison consommable 30 n'était pas aussi adhérente que ce que l'on recherchait, mais que l'on pouvait en arriver à une bonne liaison en appliquant de la chaleur (extérieure au procédé de pulvérisation) au substrat combustible nucléaire 26 au cours de la pulvérisation pour maintenir la température de sa surface entre environ 200 et environ 600 C Pour des substrats 26 en dioxyde d'uranium pour 35 pastilles combustibles nucléaires ayant généralement une forme 2551249 i cylindrique, et pour un poison consommable du type diborure de

zirconium, la vitesse choisie de déposition par pulvérisation étant d'une manière générale de 0,053 gm/h ( 2,09 10-3 mils par heure), on a trouvé que l'on devait appliquer une chaleur exté5 rieure pour maintenir la surface du combustible nucléaire à la température voulue d'environ 400 C pendant la pulvérisation.

On a découvert que l'on pouvait aussi obtenir des enrobages adhérents en choisissant une vitesse élevée de déposition par pulvérisation, une vitesse qui, par elle-même, chaufferait la 10 surface 26 du substrat à une température, en régime permanent, généralement comprise entre environ 200 et environ 600 C Bien évidemment, on peut appliquer pendant la pulvérisation une chaleur extérieure sur la surface 26 du substrat même si la vitesse élevée de déposition par pulvérisation ne conduit pas, par elle15 même, à quelque température présélectionnée, comprise entre 200 et 600 C, de la surface du substrat On a trouvé que les enrobages de poison consommable avaient tendance à se soulever après déposition, quand le combustible nucléaire enrobé se refroidit à la température ambiante, si l'enrobage a été appliqué pour 20 une température de surface du substrat supérieure à environ 600 C A des températures de déposition supérieures à 600 C, on devrait constater la mauvaise adhésion de la couche de poison consommable 30 sur le substrat combustible nucléaire 26, que l'enrobage ait été appliqué selon les techniques antérieures 25 (par exemple liaison par fusion), ou que l'enrobage ait été réalisé par pulvérisation (la vitesse de déposition par pulvérisation et/ou la chaleur appliquée conduisant à la température de

600 C ci-dessus).

Dans toutes les formes de réalisation du procédé selon l'invention, on préfère que le substrat combustible nucléaire 26 soit constitué de pastilles de dioxyde d'uranium, de forme généralement cylindrique Comme les substrats de pastilles 26 doivent être placés en contact bout à bout dans la barre combustible 10, il est souhaitable que la couche de poison consommable 35 30 ne soit généralement pulvérisée que sur la circonférence des substrats de pastilles 26 De même, il est préférable que la couche de poison consommable 30 comprenne une matière contenant

du bore, et le diborure de zirconium est une matière de choix.

Pour les formes de réalisation du procédé selon l'invention ne 5 consistant pas à appliquer une chaleur extérieure à la surface 26 du substrat, on pourra d'une manière générale utiliser à titre d'exemple une vitesse de déposition de 7,44 gm/h ( 2,93 -1

101 mils par heure).

On a trouvé que l'on pouvait réduire l'adsorption de l'humidité par les enrobages de poison consommable hygroscopique en effectuant un surrevêtement par une couche en un matériau non-hygroscopique (hydrophobe) Un choix préféré est un surrevêtement de zirconium 32, pulvérisé sur une couche 30 de poison consommable au diborure de zirconium Le surrevêtement 32 de zirconium devrait généralement être appliqué immédiatement après la couche de diborure de zirconium 30, avant que le poison consommable hygroscopique 30 n'ait été exposé à l'air, pour

éviter un piégeage d'humidité dans la pastille combustible 20.

Tout comme avec les enrobages de poison consommable, on préfère 20 que la vitesse de déposition par pulvérisation du sur-revêtement de zirconium soit choisie de façon à chauffer la surface du combustible nucléaire à une température, en régime permanent,

comprise entre environ 200 et environ 600 C.

Exemple

Pour un premier groupe d'expériences de pulvérisation destinées à appliquer des enrobages uniformes de poisons consommables sur des pastilles de combustible nucléaire, on a utilisé une unité de pulvérisation classique à faible vitesse de déposition Cette unité a été exploitée avec un vide initial de 5,3230 7,98 10-5 Pa ( 4-6 10-7 torr), qui a été réduit à 1,064-1,333 Pa -3 ( 8-10 10-3 torr) par un faible courant d'Ar avant pulvérisation des échantillons Le porte-échantillon circulaire était placé directement en-dessous d'une cible de 15 cm de matière d'enrobage de poison consommable, qui a été activée par une source d'ali35 mentation HF fonctionnant sous une tension de 1-3 KV, pour une

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puissance totale d'environ 480 W. Dans le premier groupe d'expériences de pulvérisation, on a lié à des blocs de Cu refroidis à l'eau des plaques de B, B 4 C, BN et Zr B 2, pressées à chaud et d'épaisseur 6,35 mm ( 1/4 pouce) Les pastilles ont été nettoyées avant d'être enrobées pour assurer une bonne adhésion Une technique préférée de nettoyage consiste en le nettoyage aux ultrasons dans l'eau, suivi d'un séchage Les échantillons à enrober ont été ensuite placés sur leur bout, à environ 10 cm en-dessous de la cible dans la chambre à vide, à une certaine distance d'un autre bloc de Cu Chaque pastille a été recouverte d'un disque céramique de même diamètre que la pastille, pour éviter une application en bout Sauf pour les deux premières séries d'expériences, la plaque de support a été chauffée électriquement à 350-400 C, la 15 température étant mesurée par un thermocouple On a d'abord débarrassé la cible des contaminants adsorbés (par exemple CO 2, H 2 O, etc) par pulvérisation, l'obturateur étant fermé L'obturateur a été ouvert et on a poursuivi la déposition pendant la moitié du temps total d'enrobage, ce après quoi on a coupé la 20 tension, on a porté le système à la pression atmosphérique et on a retourné les échantillons de façon à placer leur extrémité opposée sur le porte-échantillon en Cu (l'absence de retournement des pastilles conduirait à des enrobages coniques) Les couvercles en disques céramiques ont été repositionnés, et on a appliqué le 25 même mode opératoire pour un temps d'enrobage supplémentaire

sensiblement égal.

Dans le cas de BN, et en raison de la volatilité de l'azote, on a utilisé une contre-pression de 1,064-1,333 Pa ( 8-10 10 3

torr) d'azote gazeux à la place d'Ar pour éviter des pertes 30 d'azote pendant la déposition de l'enrobage.

Le temps d'enrobage est déterminé par l'épaisseur requise

et la vitesse de déposition Cette dernière dépend de la puissance amenée à la cible, et elle est déterminée par l'expérience.

On peut définir avec une grande précision l'épaisseur d'enrobage, 35 car la pulvérisation est un processus relativement lent Les expériences initiales ont donné les vitesses de déposition suivantes: Pour BN, la vitesse était de 0,173 gm/h ( 6,8 10 3 mils/h), et il fallait 30,7 heures pour avoir une épaisseur de 5,33 Dm ( 0,21 mils). Pour B 4 C, la vitesse était de 0,109 m/h ( 4,3 10-3 mils/h), ce qui exigeait 23,3 heures pour une épaisseur de 2,54 m ( 0,10 mils). -3 Pour Zr B 2, la vitesse était de 0,241 gm/h ( 9,5 10 3 mils/h), 10 ce qui exigeait 17,86 heures pour une épaisseur de 4,32 Dm

( 0,17 mils).

Pour B, la vitesse était de 0,145 gm/h ( 5,7 103 mils/h), ce qui exigeait 14,04 heures pour une épaisseur de 2,03 Dm

( 0,08 mils).

On a déterminé les charges de bore par des méthodes de changement de poids (en mesurant le poids de la pastille avant et après enrobage par le poison consommable contenu contenant du bore BN, B 4 C, Zr B 2 ou B), certaines d'entre elles ayant été

contrôlées par analyse chimique.

Les expériences de pulvérisation pour les deux premières séries ont été effectuées avec un total d'environ 20 pastilles de UO 2 appauvri, placées sur le porte-échantillon de 15 cm de diamètre, de façon à permettre une évaluation des effets des distances entre pastilles Les échantillons n'ont pas été volon25 tairement chauffés, bien que le processus de pulvérisation, pour une faible vitesse de déposition, augmentât la température des pastilles à 150-200 C On a inclus une lame de verre, partiellement masquée, pour définir la vitesse de déposition de la matière, et on a mesuré l'épaisseur de l'enrobage par un instru30 ment classique présentant une résolution très élevée dans la

plage des Angstrâms.

Les expériences de pulvérisation à froid (au contraire des expériences chauffées) avec des cibles de B 4 C, Zr B 2 et BN, ont permis une bonne déposition des enrobages, et ont montré qu'une 35 distance entre pastilles d'au moins 1,25 cm n'influait en rien sur l'épaisseur de la déposition Cependant, la couche extérieure des pastilles a dû être placée à l'intérieur d'un cercle d'environ 13 cm de diamètre de façon à obtenir un enrobage suffisamment

uniforme, même quand le diamètre de la cible était de 15 cm.

L'enrobage de B 4 C a subi une exfoliation par application d'un solvant (acétone ou eau), sous la forme d'écailles très fines. Bien que cela ne se soit pas produit avec l'enrobage de Zr B 2, ce dernier enrobage n'a pas survécu à un essai de 10 cycles thermiques à 600 C Seul l'enrobage de BN a survécu à un essai 10 de pelage utilisant une bande adhésive et à l'essai de cycles thermiques Dans l'essai de pelage à la bande adhésive, on a fermement appuyé la bande sur la circonférence des pastilles, puis on l'a enlevée On a examiné la bande pour rechercher les traces d'enlèvement de l'enrobage Dans l'essai thermique, les 15 pastilles subissent des cycles thermiques de la température ambiante à 600 C, dix fois sur une période de 6 heures, puis on

les examine pour rechercher les traces d'enlèvement de l'enrobage.

Une étude de la hauteur de la couche d'enrobage sur la lame de verre a montré que, dans la direction verticale, l'enro20 bage formait une couche plus épaisse quand elle était le plus près de la cible, et s'amincissait d'une manière significative vers le porte-échantillon, l'épaisseur étant divisée par 7, sur une distance de 2,5 cm;Dé même, une déposition sur une surface horizontale donnait une épaisseur environ 1,4 fois plus grande que dans le cas de la déposition verticale maximale Il est clair que les pastilles devraient être retournées pour donner un film uniforme sur toute leur longueur On a aussi trouvé que les pastilles se trouvant dans un cercle intérieur de diamètre approximatif 7,5 cm avaient des enrobages plus épais que celles 30 se trouvant dans l'anneau extérieur de 5 cm, ce qui exigeait que,

au cours du retournement, on intervertisse les pastilles intérieures et les pastilles extérieures.

Du fait que l'adhésion de Zr B 2 et B 4 C a été plus faible que ce que l'on souhaitait, on a effectué des expériences supplémen35 taires en utilisant un petit bloc de Cu de 7,5 x 7,5 cm chauffé à l'aide d'un élément chauffant immergé à environ 400 C On a appliqué avec succès des enrobages de Zr B 2, B et B 4 C sur des pastilles de U 02 appauvri Tous les enrobages ont survécu à l'essai de pelage à la bande adhésive et aux 10 cycles thermiques

à 600 C.

Un deuxième groupe d'expériences de pulvérisation a utilisé une unité de pulvérisation à vitesse de déposition élevée (environ 7,44 gm/h ( 2,93 101 mils par heure) pour le diborure de zirconium), ce qui a conduit à des enrobages adhérents sans qu'il 10 soit nécessaire d'appliquer une chaleur extérieure au support de pastille pendant la pulvérisation, ce qui aurait été nécessaire si l'on avait utilisé l'unité de pulvérisation à vitesse de déposition plus faible du groupe précédent d'expériences de pulvérisation. Dans un troisième groupe d'expériences, on a utilisé une unité de pulvérisation à faible vitesse de déposition avec une cible de Zr B 2 et une cible de Zr pour enrober la pastille, d'abord avec une couche du poison consommable Zr B 2, puis pour appliquer un sur- revêtement de Zr Pour cela, on a enfermé les deux cibles dans la chambre à vide, les pastilles étant chauffées, et sans exposition aux conditions ambiantes entre les deux opérations de déposition Le Zr B 2 a été déposé à une vitesse de 0,074 gm/h ( 2,09 10-3 mils/h) pendant 117 heures, et le Zr a été ensuite

déposé à raison de 0,381 gm/h ( 1,15 10-2 mils/h) pendant 21,75 25 heures.

D'une manière représentative, l'invention est utilisée pour enrober d'une manière périphérique (c'est-à-dire ne revêtir que la paroi cylindrique) le substrat de pastille combustible 26 par une couche de poison consommable 30 et la couche de sur30 revêtement facultative 32 Cependant, dans certaines applications, il peut être souhaitable d'enrober la totalité du substrat de pastille combustible 26, y compris sa surface supérieure et sa surface inférieure Dans d'autres applications, il peut être avantageux de ne revêtir qu'une partie du substrat de combustible 35 nucléaire par la couche de poison consommable, puis, d'une manière générale, de revêtir(ou de revêtir partiellement)la

couche de poison consommable par la couche de sur-revêtement.

De même, quand les substrats, les couches de poison consommable et les couches de sur-revêtement peuvent contenir respective5 ment du dioxyde d'uranium, du diborure de zirconium et du zirconium, on préfère qu'ils soient constitués essentiellement respectivement de ce dioxyde d'uranium, de ce diborure de

zirconium et de ce zirconium.

Claims (6)

Revendications

1 Procédé d'enrobage d'un corps combustible nucléaire par un poison consommable, dans lequel au moins une section de la surface dudit combustible nucléaire est nettoyée, caractérisé en ce que l'on pulvérise ensuiteune couehe ( 30) dudit poison consommable sur au moins une partie de ladite section nettoyée dudit

corps combustible nucléaire ( 26).

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit poison consommable est déposé à une vitesse de déposition 10 par pulvérisation qui chaufferait la surface dudit combustible nucléaire à une température en régime permanent généralement inférieure à environ 200 C, et en ce que, pendant la pulvérisation, de la chaleur est appliquée audit combustible nucléaire pour maintenir sa température de surface entre 200 et 600 C. 15 3 Procédé selon la revendication 2, dans lequel lesdits corps ont une forme cylindrique, caractérisé en ce que ladite couche de poison consommable n'est généralement appliquée que sur

la surface cylindrique desdits corps.

4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que 20 ledit poison consommable comprend une matière contenant du bore.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que

ladite matière contenant du bore comprend du diborure de zirconium.

6 -Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que 25 ladite vitesse de déposition sélectionnée est généralement de

7,44 gm/h ( 2,93 10 1 mils/h).

7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5,

caractérisé en ce que lesdits corps combustibles nucléaires sont des pastilles ( 20) de dioxyde d'uranium ayant une forme générale30 ment cylindrique, caractérisé en ce que ladite vitesse de déposition sélectionnée est généralement de 0,053 gm/h ( 2,09 10 3 mils/h), de la chaleur étant appliquée de façon à maintenir la température de surface dudit combustible nucléaire à environ

400 C.

8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7,

caractérisé en ce qu'on dépose une couche ( 32) de sur-revêtement hydrophobe de zirconium sur ladite couche de poison consommable immédiatement après que ladite couche de poison

consommable a été pulvérisée sur ledit combustible nucléaire.

jt Corps combustible nucléaire, enrobé de poison

consommable,réalisé l'aide du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.