thesis

Contrôle du tritium dans les couvertures à matériau tritigène plomb-lithium pour des réacteurs à fusion

Defense date:

Jan. 1, 1993

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Institution:

Toulouse, INPT

Disciplines:

Directors:

Abstract EN:

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Abstract FR:

Du fait de sa faible reactivite avec l'eau et l'air et sa forte capacite a generer du tritium, l'alliage liquide pb-17 li (17% lithium, 83% plomb) est un candidat attractif comme materiau tritigene d'une couverture d'un reacteur a fusion. La faible solubilite du tritium dans pb-17 li est un inconvenient majeur a l'utilisation de cet alliage car elle entraine des pertes importantes de tritium par permeation au travers des materiaux de structure. Deux moyens d'abaisser la permeation du tritium sont envisages: l'application de barrieres de permeation sur les aciers de structure et le developpement d'un systeme d'extraction du tritium de pb-17 li suffisamment performant pour maintenir la pression partielle de tritium dans pb-17 li toujours faible. L'etude de ces deux moyens d'abaisser la permeation a fait l'objet d'experiences en pile et hors pile. La barriere de permeation presentant la meilleure efficacite est un revetement obtenu par aluminisation. Sous irradiation et/ou en presence de pb-17 li elle permet de reduire la permeation du tritium par un facteur compris entre 3 et 15 comparee a celle observee sans barriere de permeation. La presence de pb-17 li modifie les mecanismes regissant le transport du tritium. Aussi, les resultats obtenus dans ces conditions different de ceux obtenus en presence de phase gazeuse uniquement. L'efficacite d'une barriere depend de son mode de fabrication et des defauts crees par les contraintes thermomecaniques presentes pendant les experiences, ce qui peut expliquer la dispersion des resultats obtenus. Un extracteur de type colonne a plateaux a ete etudie en utilisant de l'hydrogene pour simuler le tritium et l'argon comme gaz extracteur. Des resultats ont deduit un coefficient de transfert de masse de l'ordre de 10##6 m/s a 350c. L'efficacite maximale de l'extracteur teste est de 2,4% meme avec des pressions partielles d'hydrogene dans pb-17 li atteignant 460 pa. Un extracteur de type colonne a bulles a ete concu afin d'optimiser l'extraction