ADELINE

Le dispositif expérimental ADELINE a la capacité de contenir un crayon combustible expérimental unique provenant de toutes les technologies de réacteurs à eau légère de manière à reproduire divers scénarios d’irradiation expérimentale dans lesquels la rupture de la gaine représente soit un risque, soit un objectif expérimental. Comme pour le dispositif d’essai MADISON, cette expérience est constituée d’une partie en pile située sur un système de déplacement dans le réflecteur du RJH et d’une boucle d’eau hors pile. Des crayons combustibles neufs ou pré-irradiés peuvent être utilisés pour effectuer des essais de rampe de puissance, de surpression interne du crayon combustible (« lift-off » ou décollage), balayage du volume libre de gaz dans le crayon combustible ou de maîtrise de la marge d’approche de la puissance à la fusion.

La première version du dispositif ADELINE est consacrée essentiellement aux essais de rampe de puissance. En particulier, la conception est optimisée pour fournir un bilan thermique qualifié (avec un objectif de précision de 5 à 6%) et une bonne précision relative à l’instant de rupture de la gaine et, par conséquent, une bonne connaissance de la puissance linéaire induisant la rupture. Un système de spectrométrie gamma quantitative permet de quantifier la durée de la source radiologique libérée dans le fluide caloporteur en cas de rupture du crayon combustible.

Des améliorations sont apportées afin de pouvoir mesurer en ligne l’allongement quantitatif de la gaine durant les transitoires de puissance et de gérer plusieurs expériences successives au cours d’un cycle du réacteur (jusqu’à 3 rampes d’essais / cycle). Par ailleurs, ce dispositif expérimental peut être amélioré pour pouvoir gérer des expériences hautement instrumentées avec mesure de la température du combustible et des gaines et la mesure de libération de gaz de fission par balayage du gaz.

Une séquence typique de rampe de puissance d’un REP comprend les phases suivantes :

⦁ un plateau de faible puissance (de 12 heures à 7 jours) avec commande de la température de la surface de la gaine tandis que le taux de chaleur linéaire de l’échantillon est contrôlé entre 100 et 200 W/cm en fonction des besoins de l’utilisateur final ;
⦁ Une rampe de puissance linéaire à taux continu compris entre 100 et 700 W.cm^-1.min^-1 ;
⦁ Un plateau de puissance élevée qui peut durer 24 heures (effectué si la gaine a tenu pendant le transitoire de puissance).