01.11.2015

GAIA, assemblage de combustible de nouvelle génération

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Par Pierre Mollard, Pierre-Henri Louf, Guy Gentet, Guillaume Doix - AREVA

AREVA conçoit et fabrique des assemblages pour les réacteurs à eau pressurisée depuis plus de 40 ans, soit plus de 140 000 assemblages fournis à 142 réacteurs dans le monde. C'est sur cette large expérience que s'est basé le développement de l'assemblage de nouvelle génération GAIA, la nouvelle référence du combustible REP. GAIA capitalise les savoir-faire majeurs des technologies développées antérieurement par le groupe en France, en Allemagne ou aux États-Unis, qu'il s'agisse de la technologie HTP™ dont la résistance à l'usure vibratoire des crayons dans les grilles de structure des assemblages (phénomène de fretting) fait la différence ou qu'il s'agisse de la performance thermohydraulique des technologies AFA 3G™ ou Mark-BW™.

Les principales caractéristiques de Gaïa

L’assemblage GAIA comprend une structure constituée de grilles et de tubes-guides dans laquelle on vient charger 264 crayons de combustible (première barrière de confinement) formant ainsi un réseau 17X17. Les grappes de commande et d’arrêt du réacteur s’insèrent dans les tubes guides de l’assemblage.

Les crayons de combustible à haute performance GAIA en gainage M5® sont chargés de pastilles chanfreinées dopées à l’oxyde de chrome qui présentent une densité accrue, un faible relâchement de gaz de fission et des caractéristiques viscoplastiques améliorées.

Les grilles de mélange GAIA combinent une performance thermo--hydraulique accrue avec le principe issu de la technologie HTP™ de lignes de contact entre les crayons de combustible et les ressorts de grille qui assurent leur maintien dans la structure de l’assemblage. Les plaquettes extérieures des grilles GAIA sont profilées pour éviter tout risque d’accrochage pendant les opérations de manutention des assemblages lors des déchargements et rechargements des cœurs des réacteurs. La grille d’extrémité inférieure est une grille HMP™ en alliage 718 qui assure aussi une très grande résistance au risque de fretting1.

Les tubes guides MONOBLOC™ issus de la technologie AFA 3G® réalisés en alliage quaternaire de zirconium Q12™ augmentent significativement la résistance à la déformation latérale des assemblages GAIA.

 

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