Fabrication du combustible nucléaire

Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009

Fabrication du combustible nucléaire

- Revenir à UO2 à partir de UF6

- Obtention de UO2 en poudre

- Pyrohydrolyse : 250-300°C

UF6 + 2 H2O → UO2F2 + 4 HF

- Réduction : 700-800°C

UO2F2 + H2 → UO2 + 2 HF

Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009

Fabrication du combustible nucléaire

- Frittage de la poudre de UO2 à 1700°C sous H2

- Pressage "à cru" de la poudre sous forme de cylindres

- Obtention de pastilles de 8,2 mm x 15 mm de hauteur

Documents Areva

Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009

Fabrication du combustible nucléaire

- Les pastilles sont empilées dans des gaines d'alliage de Zr (4,27 m)

- Les crayons obtenus sont assemblés en faisceau 17x17

- Dans un réacteur de 1300 MW :- 193 assemblages- 50 952 crayons- 16,8 millions de pastilles- 118 t d'UO2

Document Areva

Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009

Coût de revient de la fabrication du combustible

- matière première (yellow cake) : 42 %

- conversion : 6 %

- enrichissement : 36 %

- fabrication du combustible : 16 %

Fabrication du combustible nucléaire

Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009

Le combustible MOX

- Le plutonium est récupéré lors du traitement du combustible usé

- 1 t de combustible usé donne environ 6 kg de Pu fissile (239Pu, 241Pu) soit, en France, 15 t/an

- Dans un réacteur :

238U + 1n → 239U → 239Np → 239Pu

- PuO2 est incorporé (5 %) au combustible avec U appauvri