Premier essai de Phébus PF : FPT-0

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-0 (pour Fission Product Test 0) a été réalisé en 1993 avec pour objectif principal d'observer la progression du bain fondu et le relâchement des produits de fission sous vapeur d'eau.

Conditions d’essai

Ce premier essai a été réalisé en 1993 dans des conditions de basse pression (0,2 MPa) et une ambiance riche en vapeur d’eau (conditions oxydantes). L’objectif principal était d’étudier la dégradation d’un combustible non-irradié et le comportement des produits de fission, en particulier de l’iode dans ces conditions, et en présence d’une barre de commande faite d’un alliage d’argent, d’indium et de cadmium. Ces conditions étaient celles d’un REP de 900 MWe. Le circuit primaire était régulé à 700 °C en branche chaude et 150 °C en branche froide. Les parois de l’enceinte de confinement étaient recouvertes de peinture, permettant l’étude des interactions de l’iode avec des peintures.

Observations et résultats

En cas d’accident de fusion du cœur d’un réacteur, la dégradation du combustible débute par l’oxydation des gaines, avec une élévation rapide des températures. Lors de l’essai FPT-0, cette élévation de température a été plus importante que celle calculée pour préparer l’essai, avec un taux d’hydrogène élevé et une augmentation de températures des crayons de combustibles supérieure à 2400 °C. Les modèles utilisés dans les logiciels de calcul pour simuler ces phénomènes ont été modifiés pour permettre un calcul correct de l’oxydation des gaines et de la production d’hydrogène associé, valable pour les essais suivants.

De façon générale, les calculs prédisent de façon satisfaisante le comportement des vapeurs et des aérosols de produits de fission dans le circuit primaire. La valeur de rétention globale dans le générateur de vapeur est cependant surestimée par les modèles et celle dans la ligne verticale au dessus de la grappe de combustible, sous-estimée.