Contribution à l'étude du rejet à l'environnement de l'iode radioactif lors d'une séquence accidentelle de type RTGV

Doctorant: A. Cartonnet

Dans une séquence accidentelle de rupture de tube(s) de générateur de vapeur d’un réacteur à eau pressurisée (séquence RTGV), une fraction des espèces radioactives présentes dans le circuit primaire est susceptible d’être transférée à l’environnement. Parmi ces espèces, on porte une attention toute particulière à l’iode qui, d’une part est susceptible de former des espèces volatiles très mobiles, et d’autre part est l’élément le plus dangereux à court terme pour les populations. En fonctionnement normal, le circuit primaire est contaminé par des produits de fission radioactifs à cause de micro fissures qui se développent dans les gaines des crayons combustibles. Pour mieux estimer les rejets en cas de RTGV, il est primordial de déterminer la répartition des espèces iodées entre la phase gazeuse et la phase liquide en aval de la brèche, ainsi que la granulométrie des gouttes générées (fraction transférée au secondaire) lors de la vaporisation instantanée d’une fraction de la phase liquide du fait de la rupture d’équilibre thermodynamique (phénomène de « flashing »).
La première partie de l’étude concerne la modélisation du jet diphasique généré à la brèche. Ainsi, un modèle physique a été développé dans le but de calculer la fraction vaporisée en champ proche ainsi que la distribution des gouttes générée en sortie de brèche. Ce modèle a ensuite été appliqué et validé sur des expériences disponibles dans la littérature (essais conduits à l’US/ NRC et à l’INERIS). Une seconde partie est consacrée à la modélisation de la spéciation chimique de l’iode dans le circuit primaire et à la détermination des coefficients de partage des espèces de l’iode (dynamique moléculaire). Enfin, ces modèles ont été intégrés dans le logiciel de simulation des accidents graves de l’IRSN (ASTEC - Accident Source Term Evaluation Code) pour estimer le rejet gazeux et liquide lors d’une séquence accidentelle type RTGV.

Laboratoire: co-tutelle PC2A / IRSN