Site BU Combustible (France)

L’activité du site Framatome de Romans est la fabrication d’assemblages de combustibles pour les réacteurs de production d’électricité et d’éléments combustibles pour les réacteurs de recherche à base d’uranium enrichi.

Deux installations nucléaires de base (INB) se trouvent sur le site de Romans, l’INB n°63 (fabrication d’éléments combustibles pour les réacteurs de recherche - CERCA) et l’INB n°98 (fabrication d’assemblages de combustibles pour les centrales nucléaires). Framatome est l’exploitant unique du site de Romans.

L’Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN), autorité administrative indépendante, exerce le contrôle des activités des deux installations nucléaires de base du site. Framatome couvre les deux activités de fabrications de combustibles pour les réacteurs de production d’électricité et pour les réacteurs de recherche en termes de sûreté, de radioprotection, d’environnement et plus largement pour la gestion des opérations industrielles.

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Un site, trois activités de fabrication de combustibles et de composants

1. Les étapes du procédé de fabrication d'un assemblage de combustible pour les réacteurs de production d'électricité

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La Conversion

L’hexafluorure d’uranium (UF6) enrichi est la matière première de l’usine de Romans. L’UF6 devient de la poudre d’oxyde d’uranium, suite à un procédé chimique de transformation par l’utilisation de fours de conversion.

Le Pastillage

La poudre issue de l’atelier conversion est compactée sous forme de pastilles d’un diamètre de huit millimètres et d’un poids de sept grammes. Les pastilles sont ensuite frittées dans un four à 1700°C et acquièrent alors leur solidité et leur densité définitives.

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Les pastilles sont introduites dans des tubes de zirconium d’environ quatre mètres de hauteur, appelés gaines. La gaine constitue la première des trois barrières de sûreté qui, au cœur d’un réacteur nucléaire, prévient de toute dissémination de la matière radioactive. Chaque gaine est remplie de pastilles (environ 300) et scellée aux deux extrémités par deux bouchons. L’ensemble constitue alors le « crayon combustible ».

L'Assemblage

Les crayons sont réunis dans une structure métallique appelée squelette pour devenir un assemblage de combustible. L’ensemble est alors constitué de 264 crayons. Chaque étape de la fabrication est soumise à des contrôles très stricts, avec des vérifications dimensionnelles et visuelles. Les assemblages de combustibles constituent le cœur du réacteur. Ils y restent, en moyenne, entre trois et quatre ans. La fission de l’uranium, dans la cuve, fournit la chaleur nécessaire à la production de vapeur utilisée pour produire de l’électricité.

2 - Les principales étapes de fabrication d'un élément combustible de recherche – CERCA

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Les éléments fabriqués par CERCA sont livrés à des centres de recherche et des universités. Le savoir-faire de l’usine permet de fabriquer différents types d’assemblages de combustibles.

Des cibles médicales Mo-99 à base d’uranium sont également conçues par CERCA, elles permettent, après leur irradiation en réacteur de recherche puis extraction chimique, de produire le Molybdene 99. Ce radio-isotope est le plus utilisé en milieu hospitalier pour la réalisation des examens par imagerie médicale, et en particulier pour le diagnostic des cancers. 5064 Donna Mcqueen 544992 Mcq Multicolor Alexander Sneakers R2563

C’est un aspect important des activités nucléaires de Framatome, qui fait la fierté de l’entreprise et de ses équipes. Pour les réacteurs de recherche, les assemblages combustibles sont réalisés à partir de plaques.

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Fusion / Broyage

La fusion consiste à fondre de l’uranium métal avec du silicium ou de l’aluminium pour obtenir un alliage uranifère. L’alliage obtenu est transformé en poudre très fine par diverses étapes.

Compactage / Encadrement

Cette poudre est ensuite compactée afin d’obtenir un noyau qui est ensuite inséré entre un cadre et un couvercle en aluminium pour obtenir un sandwich.

Laminage / Contrôle plaque

Le sandwich est ensuite transformé en plaque combustible par des opérations successives de laminage et inspecté par une batterie complète de contrôles non destructifs.

Assemblage

Ensuite, les plaques combustibles sont assemblées par soudage ou sertissage dans une structure d’aluminium rainurée qui va former l’élément combustible.

Contrôle assemblage

Et de nouveau après assemblage les éléments combustible sont soumis à de nombreuses inspections pour contrôler la qualité des assemblages et garantir leur utilisation sure.

3. Fabriquer des composants mécaniques

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L’usine de Romans fabrique des composants à base de zirconium et d’inox nécessaires à la fabrication des assemblages de combustible. Ces pièces sont indispensables à la bonne tenue des assemblages de combustibles dans les réacteurs nucléaires. Le site de Romans produit des composants pour ses propres besoins mais également pour d’autres fabricants d’assemblages de combustibles.

La grappe a un rôle essentiel : démarrer le réacteur, le piloter pendant une vingtaine d’années ou l’arrêter.

La grille assure le positionnement et le maintien des crayons. Elle doit aussi faciliter le transfert de chaleur entre l’assemblage de combustible et l’eau du réacteur.

Les embouts sont des pièces en acier inoxydable (inox et inconel situées aux extrémités de l’assemblage de combustible).

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