Technical Report NTB 02-07

Partitioning of Radionuclides in Swiss Power Reactor Fuels

Ce rapport aborde le relâchement potentiel préférentiel dans l'eau de certains produits de fission et d'activation, consécutif à une rupture des canisters contenant du combustible nucléaire irradié dans un site de stockage géologique profond en Suisse. Le taux moyen de libération de gaz de fission (LGF) pour les combustibles irradiés est estimé à partir de données correspondantes pour des combustibles UO2 et MOX, représentatifs des assemblages utilisés dans les réacteurs nucléaires suisses. Les estimations concernent aussi bien des combustibles UO2 et MOX à taux d'irradiation moyen (48 GWd/tIHM) que des combustibles à taux d'irradiation élevé (MOX 65 et UO2 55, 65 et 75 GWd/tIHM). Dans le cas du combustible UO2, les estimations comprennent une analyse du taux de LGF près du rebord, particulièrement important dans le cas d'une irradiation élevée. Des données émanant de plusieurs études de lixiviation pour le combustible des réacteurs à eau légère sont passées en revue et comparées au taux de LGF, de manière à estimer le pourcentage de l'inventaire des radionucléides principaux qui pourraient être libérés de manière préférentielle (Taux de Libération Immédiat ou TRI) lors de la rupture des gaines de combustible. Pour les combustibles à taux d'irradiation plus élevé, où il existe peu de données sur la lixiviation, les valeurs du TRI sont basées sur des extrapolations du comportement de la LGF observé à un taux d'irradiation plus bas et sur l'évaluation de l'impact sur la LGF de la restructuration du combustible à un taux d'irradiation plus élevé. Le TRI concerne donc des relâchements de radionucléides se produisant dans l'espace entre le combustible et la gaine, près des joints de grains, ainsi que près du rebord. Le taux de libération des radionucléides à partir des gaines en zircaloy est également calculé en se fondant à la fois sur l'étude de la corrosion à basse température et sur des données relatives au relâchement des radionucléides dans un site de stockage.