Développement de procédés de fabrication de combustibles UO$_2$ - PuO$_2$ par voies liquides

F. La Lumia (1) , L. Ramond (1) , C. Pagnoux (2) , G. Bernard-Granger (1)

1 CEA-DES (ex-DEN) - CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire)
2 IRCER-AXE1 - IRCER - Axe 1 : procédés céramiques

Le procédé actuel de fabrication des combustibles nucléaires MOX (UO$_2$-PuO$_2$) est réalisé exclusivement par voie sèche (broyage et tamisage des poudres, pressage et frittage). Afin d’améliorer ce procédé, des recherches sont menées sur le développement de procédés de fabrication du MOX par voies liquides. Ces procédés visent à réduire l’empoussièrement des boîtes à gants, tout en diminuant la quantité de défauts (fissures, éclats) présents dans la microstructure finale des pastilles frittées et à améliorer leur homogénéité U/Pu. Dans cette optique, deux procédés de fabrication de combustible MOX par voie liquide sont étudiés (figure 1). Ils consistent à préparer une suspension aqueuse à partir des poudres oxydes brutes (mélange d’eau, d’additifs organiques et de poudres), puis soit à la couler en moule poreux, soit à lui faire subir une granulation suivie d’un pressage. Le procédé de granulation étudié est un procédé innovant de granulation cryogénique (figure 1) breveté consistant à atomiser la suspension dans de l’azote liquide puis à lyophiliser les granules gelés ainsi formés.

Mots clés: PuO$_2$

Mots clés: UO2; liquide; combustibles; granulation; cryogénie; coulage

Domaines: Physique Nucléaire Expérimentale [nucl-ex]; Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]

F. La Lumia, L. Ramond, C. Pagnoux, G. Bernard-Granger. Développement de procédés de fabrication de combustibles UO$_2$ - PuO$_2$ par voies liquides. Journees Scientifiques de Marcoule 2018, Jun 2018, Bagnols Sur Cèze, France. ⟨cea-02338550⟩