MICA

Le dispositif expérimental MICA est conçu pour irradier des matériaux de structure dans le cœur du réacteur de recherche RJH, au sein d’un élément combustible. Sa température est généralement comprise entre 280º C et 450º C pour les échantillons. Sept emplacements distincts sont disponibles.

A la fin du cycle d’irradiation, le dispositif est systématiquement retiré pour permettre d’effectuer des opérations sur le réacteur. Il peut être soit stocké dans la piscine du réacteur (en vue du cycle suivant), soit envoyé dans la cellule chaude ou il sera déchargé, récupéré et où ses échantillons seront analysés.

Les caractéristiques neutroniques dans le cœur varient en fonction de l’emplacement de l’anneau.

Le porte-échantillons est immergé dans du métal liquide (eutectique Na-K) qui garantit une homogénéité thermique optimale grâce à sa haute conductivité thermique. On veillera tout particulièrement à garantir la pureté chimique du métal liquide.

Le chauffage nucléaire dans le cœur transfère l’énergie au dispositif et donc à la charge expérimentale, prévue entre 15 et 35 kW selon la puissance du réacteur. Une énergie supplémentaire est apportée avec des éléments chauffants noyés dans un revêtement d’aluminium projeté autour du tuyau interne en acier inoxydable.

Il existe six éléments chauffants, pour une puissance électrique totale de 18 kW, empilés sur une hauteur totale de 600 mm qui est la hauteur du cœur du réacteur. Ces six éléments chauffants peuvent être réglés indépendamment pour obtenir la température voulue sur les échantillons et aplanir le gradient axial de température dû aux gradients  axiaux de flux neutronique et de chauffage gamma.

Plusieurs thermocouples et dosimètres peuvent être intégrés dans le porte-échantillons pour surveiller la température et la fluence neutronique en différents endroits. Le dispositif expérimental MICA intègre également des lignes de gaz pour charger des échantillons mécaniques.

Il peut accueillir plusieurs porte-échantillons allant du plus simple au plus complexe :

• porte-échantillons servant à la caractérisation de la microstructure ou du gonflement,
• éprouvettes de flexion non chargées, Charpy, de traction ou de propagation de fissures,
• essais de fluage 1D avec poids mort,
• essais de fluage 2D de base avec crayons combustibles pressurisés,
• essais de fluage 2D complexes avec un porte-échantillon spécifique nommé «  Mélodie  » (partenariat avec VTT, LVDT, auto-compensés fournis par IFE), qui a été testé avec succès dans le réacteur Osiris.