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Impact de la microstructure dans le dioxyde d’uranium sur de l’endommagement balistique et électronique

Interactions rayonnement-matière Physique de l’état condensé, chimie et nanosciences Physique du solide, surfaces et interfaces

Résumé du sujet

Au cours de l'irradiation en réacteur, les pastilles de combustible subissent une évolution partielle de leur microstructure. Pour des niveaux de combustion élevés, une subdivision des grains en grains plus petits dans les zones périphériques des pastilles combustible - appelée high burn-up structure(HBS) - est observée. Des changements similaires se produisent également dans les zones centrales des pastilles à température élevée. Ces évolutions résultent de la combinaison de plusieurs facteurs, notamment de la perte d'énergie des produits de fission. L'effet de cet endommagement pourrait varier en fonction de l'orientation cristalline et de la taille des grains.
L'objectif principal est donc de comprendre comment l'orientation cristalline et la taille des grains influencent l'endommagement causé par l'irradiation. Des expériences d'irradiation aux ions seront donc menées sur des échantillons d'UO2 monocristallins et polycristallins sur l’installation JANNUS Saclay. Des caractérisations in situ et ex situ par spectrométrie Raman, par rétrodiffusion Rutherford (RBS-C), par microscopies électronique à transmission et à balayage avec diffraction électronique rétrodiffusée (EBSD) seront mises en œuvre.

Laboratoire

Département de Recherche sur les Matériaux et la Physico-chimie pour les énergies bas carbone
Service de recherche en Corrosion et Comportement des Matériaux
Section de Recherches de Métallurgie Physique
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