Simulation du comportement du combustible avec le code SCANAIR

F. Lamare, V. Bessiron, M. Petit. EUROSAFE 2004.

Le code SCANAIR est développé par l'IRSN en collaboration avec EDF dans le cadre des études sur le combustible. Il a pour objectif de décrire le comportement thermo-mécanique de crayons combustibles REP à haut taux de combustion (UO2 et MOX) en cas d'accident de réactivité. Le code tient compte des couplages importants entre les phénomènes physiques en jeu lors d'un transitoire rapide : thermique (avec prise en compte des échanges de chaleur gaine-fluide en eau ou en sodium), mécanique des éléments constitutifs du crayon et comportement transitoire des gaz de fission.

La qualification du code a été réalisée sur la base de comparaisons systématiques avec les résultats du programme CABRI REP-Na. Cela a mis en lumière un comportement particulièrement satisfaisant du code. Ce travail a toutefois montré qu'un raffinement de la modélisation mécanique du combustible (en particulier pour le MOX) est nécessaire.

Les axes de développement actuels portent sur la modélisation post-crise d'ébullition, sur la détermination d'un critère pour la prédiction de la rupture de la gaine et sur la possibilité de simuler des phénomènes post-rupture (éjection de combustible, interaction thermique avec le réfrigérant). Ces travaux se fondent de plus en plus sur des modélisation à petite échelle à partir desquelles le comportement macroscopique est déterminé par des méthodes d'homogénéisation par exemple.