Etude phénoménologique des effets couplés iode/oxygène sur la corrosion sous contrainte induite[...]

Description du sujet de thèse

Domaine
Sciences pour l'ingénieur

Sujets de thèse
Etude phénoménologique des effets couplés iode/oxygène sur la Corrosion Sous Contrainte induite par l'Iode (CSC-I) des alliages de zirconium

Contrat
Thèse

Description de l'offre
Le cœur des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) des centrales nucléaires est constitué d'assemblages combustibles, dont la gaine, première barrière de confinement du combustible, fait partie. L'Interaction Pastille-Gaine (IPG) consiste en une variation de puissance locale qui se traduit par la dilatation des pastilles combustibles qui imposent une déformation à la gaine. Le couplage du chargement mécanique imposé à la gaine et de l'environnement agressif, dû notamment à la présence d'iode issu de la réaction de fission, engendre un risque de fissuration de la gaine par Corrosion Sous Contrainte par l'Iode (CSC-I).
L'environnement chimique REP est à l'étude au Département d'Etude du Combustible (DEC). Il apparaît que les interactions entre la gaine et son environnement chimique REP résultent d'une compétition entre le zirconium, des gaz corrosifs tels que l'iode (I), l'iodure de tellure (TeI2) et l'oxygène (O2).
Ce sujet de thèse s'inscrit dans une démarche d'étude expérimentale de la CSC-I, dans des conditions mécaniques et chimiques aussi proches que possible des conditions vues par la gaine en REP. Le travail de thèse s'articulera autour de trois axes principaux. Le premier axe permettra d'étudier l'influence de la contrainte, en fonction de la pO2 et de la pI2 sur la sensibilité à la CSC-I d'éprouvettes en alliage de zirconium. Les essais seront réalisés à l'aide des dispositifs d'essais existants au laboratoire (traction sur C-RING en iode vapeur, essais de pression interne en iode vapeur). Ce point sera accompagné de la modélisation de la CSC-I des alliages de zirconium. Le deuxième axe principal permettra d'étudier l'effet de la température sur la CSC-I à l'aide de ces mêmes dispositifs d'essais. Enfin, le troisième axe devrait permettre d'étudier l'effet sur la CSC-I, d'une zircone épaisse (de quelques microns d'épaisseur) située en paroi interne de gaine.

Université / école doctorale
Ecole Doctorale Matériaux
INSA Lyon

Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay

Critères candidat
Formation recommandée
Master mécanique des matériaux

Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025

Personne à contacter par le candidat
LE BOULCH David david.leboulch@cea.fr
CEA
DES/DRMP//LCMI
Saclay, bat. 639, PIECE 4
01 69 08 83 86

Tuteur / Responsable de thèse
FREGONESE Marion marion.fregonese@insa-lyon.fr
INSA Lyon
MATEIS CorrIS
Bâtiment L. de Vinci, 1° étage, 21 avenue Jean Capelle 69621 Villeurbanne
+33(0)4 72 43 83 78

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