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Série sur les barrières 2/6 : la matrice combustible (assemblages combustibles partie 1 de 2)

Le combustible nucléaire est pressé en pastilles avant son utilisation dans les centrales nucléaires et comprimé au moyen d’un procédé de frittage. Ce procédé transforme le combustible en un matériau céramique capable de retenir les produits de fission issus de l’exploitation dans ce qui est appelé la matrice combustible.

Le combustible nucléaire est extrait du minerai d’uranium, qui est enrichi au moyen du procédé de fabrication suivant :

Le combustible nucléaire est enfermé dans des pastilles

L’oxyde d’uranium enrichi est broyé, pressé en pastilles et comprimé par frittage à environ 1700 degrés Celsius, c’est-à-dire transformé en un matériau céramique. Cette céramique est capable de retenir dans la matrice combustible les produits de fission produits pendant l’exploitation. La forme des pastilles rappelle celle de petits comprimés noirs. Elles sont cylindriques et mesurent environ un centimètre de haut et un centimètre de large. Lorsqu’elles ne sont pas utilisées, les pastilles ne sont que très faiblement radioactives. Elles ne deviennent hautement radioactives que pendant le fonctionnement du réacteur en raison du bombardement neutronique et des produits de fission qui en résultent.

Pendant le fonctionnement normal du réacteur, les substances radioactives solides (et une partie des gaz rares radioactifs) sont piégées dans les pastilles dans une matrice. En combinaison avec les gaines des crayons combustibles, la matrice combustible est considérée comme la première barrière permettant de contenir des substances radioactives.

 

Cet article est le deuxième de la série de six articles consacrés à la thématique des barrières. Le premier article a porté sur le principe des barrières, tandis que les articles deux à six traitent des différentes sortes de barrières.

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