Abstract FR:

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du dossier de sûreté du réacteur à neutrons rapides Superphénix de Creys-Malville. Les études concernent l'éventuelle rupture d'une conduite véhiculant du sodium à la température de 550°C et engendrant un jet enflammé. L'objectif de ce travail est d'aporter des enseignements sur le comportement et les conséquences d'un feu de sodium en jet vertical fragmenté de débit important. Deux expériences, mettant en jeu plusieurs tonnes de sodium à la température de 550°C, ont été réalisées dans un local de 3600 m3. Ce métal est pulsé à travers une tuyauterie (aux débits respectifs de 90 kg/s et de 225 kg/s) jusqu'au centre du local où il est éjecté vers un obstacle sur lequel il se fragmente. Les enseignements tirés de cette étude expérimentale concernent principalement l'inflammation du sodium, la température de la zone de flamme, les augmentations de pression, les températures des gaz de l'enceinte et les flux radiatifs mesurés sur les parois du local. Ensuite, une analyse des modèles physiques du code de calcul bidimensionnel PULSAR, écrit au début des années 1980 dans le but de prévoir les conséquences thermodynamiques d'un feu de sodium pulvérisé, a été effectuée. Cette étude a permis d'identifier les faiblesses ou les manques du code afin de réaliser les modifications et ajouts des modèles qui s'imposent. Ces changements consistent en l'ajout d'un modèle d'exutoire, la mise au point d'un modèle de rayonnement, la modification de la loi de combustion et enfin, la formulation d'une loi semi-empirique régissant la taille initiale des gouttes de sodium en fonction des caractéristiques physiques du métal et des conditions d'éjection. Les résultats issus du nouveau code regroupant ces modifications sont comparés aux résultats expérimentaux ; ils représentent une nette amélioration. Néanmoins, ils ont révélé certains problèmes dont la résolution fait partie des perspectives.