Abstract FR:

Afin de reduire le volume de matiere a retraiter et ameliorer la productivite des reacteurs nucleaires tout en conservant un niveau de securite eleve, electricite de france tend a accroitre le taux de combustion de dechargement du combustible. Pour constituer les dossiers de justification, edf developpe des codes de calculs pour simuler le comportement thermo-mecanique du combustible nucleaire. Ces logiciels necessitent de connaitre avec precision et localement l'evolution des proprietes du materiau combustible apres irradiation, en particulier son taux de porosite et son comportement mecanique. La fragmentation du combustible, le gradient important dans l'evolution de ses proprietes rendent difficile l'utilisation des methodes traditionnelles. C'est la raison pour laquelle edf s'est tourne vers des techniques locales complementaires, la micro-indentation d'une part et des methodes acoustiques (microscopie acoustique et micro-echographie) d'autre part, capables d'analyser les materiaux actifs. L'objectif de cette these etait d'adapter les methodes acoustiques a l'etude des pastilles de dioxyde d'uranium, utilisees comme combustible dans les reacteurs a eau pressurisee. Pour ce faire, des protocoles d'acquisitions ont ete mis en place pour mesurer la vitesse de rayleigh et la vitesse longitudinale de l'uo 2 de maniere precise. En utilisant ces protocoles, nous avons etalonne les techniques acoustiques mises en uvre sur des pastilles de combustible non irradie aux proprietes connues. Cette demarche nous a permis de quantifier l'influence de differents parametres physico-chimiques de l'uo 2 sur les valeurs des vitesses ultrasonores mesurees. En particulier, l'influence determinante de la porosite a ete mis en evidence et des lois empiriques de variations des vitesses en fonction de ce parametre ont ete etablies. Par ailleurs, une methodologie a ete mise en place pour deduire independamment les constantes elastiques intrinseques et le taux de porosite de l'uo 2 irradie.