Mesures de propriétés mécaniques in-situ dans un MEB nucléarisé, implantation et premiers résultats sur du combustible U-Pu-O.

Gauthier JOUAN¹, Jean-Philippe BAYLE¹, Jean-Marc BREGUET², Nicholas X. RANDALL²

1: Atalante - CEA Marcoule BP17171, 30207 Bagnols sur Cèze cedex France
2: Alemnis AG, Feuerwerkerstrasse 39, 3602 Thun, Switzerland
gauthier.jouan@cea.fr


Les procédés de fabrication des combustibles nucléaires (UOx et MOx) utilisent des poudres. La maitrise de leur comportement à toutes les étapes du procédé (transport, concassage, attrition, mélange, remplissage, etc.) est indispensable. Pour cela, il est nécessaire de connaître leurs propriétés mécaniques à l'échelle microscopique (énergie et le mécanisme de rupture notamment).

Ces données expérimentales sont ensuite utiles à la modélisation qui est couramment utilisée pour le développement des procédés de fabrication.

Pour répondre à ces exigences (entre autres projets), le CEA Marcoule a mis en place un dispositif de nano-indentation d'Alemnis (Suisse) dans un MEB nucléarisé dédié aux poudres (environnement très contaminant et radioactif).

Cette présentation abordera d'abord le choix de l'appareil et les modifications apportées à celui-ci pour l'utiliser en laboratoire chaud.
En deuxième partie, quelques résultats obtenus sur des agglomérats UO2 et U/PuO2 seront présentés.

Figure 1 : photo du nano-indenteur dans la boite à gants du MEB nucléarisé et cliché MEB de micro-compressions in-situ d’agglomérats d’UO2.

Mots clés : nano-indentation, micro-compression, in situ, coulabilité, nucléarisation.