Cinquième essai de Phébus PF : FPT-3

Le programme international de recherche Phébus PF (Produits de Fission) avait pour but d’améliorer la connaissance des phénomènes survenant lors d’un accident grave de fusion de cœur d’un réacteur à eau légère et plus particulièrement l’évaluation des rejets radioactifs. Cinq essais ont été réalisés. L’essai FPT-3 (pour Fission Product Test 3) a été réalisé en 2004 avec pour objectif principal d'observer l’influence d’une barre de commande en carbure de bore (B4C) sur la dégradation du combustible et le comportement des produits de fission.

Conditions d’essai

L’essai FPT-3, cinquième et dernier essai de Phébus PF a eu lieu en 2004. Il s’est différencié des précédents essais par la nature du matériau de la barre de commande, du carbure de bore au lieu de l’alliage d’argent, d’indium et de cadmium initialement utilisé. Ce matériau est utilisé dans les réacteurs français de 1300 MWe et 1450 MWe, ainsi que dans les réacteurs à eau bouillante et les VVER russes. Il peut avoir un impact sur la dégradation du combustible ainsi que sur la chimie de produits de fission.

Cette expérience a aussi été l’occasion de tester et comparer différents recombineurs catalytiques, destinés à limiter le risque hydrogène à l’intérieur de l’enceinte de confinement en cas d’accident grave de fusion du cœur d’un REP.

Observations et résultats

Pendant l’essai, des dégagements de méthane, de monoxyde de carbone et de gaz carbonique ont pu être observés au cours de la phase d’oxydation des gainages du combustible. Ces dégagements, observés pour la première fois, étaient liés à la présence de carbone dans la barre de commande.

Une dégradation beaucoup moins étendue dans l’assemblage que lors de l’essai FPT-2, mais plus précoce, s’est produite, pendant la phase d’oxydation des gaines. Les expériences ont montré que des projections d’un mélange fondu carbure de bore-acier pouvaient avoir lieu sur les gaines des crayons de combustible voisins de la barre de commande et ainsi accélérer la dégradation des gaines.