Conception et fabrication de combustible

Contrôle visuel du squelette de l'assemblage combustible

Contrôle visuel du squelette de l'assemblage combustible © Framatome, Cyrille Dupont (The Pulses)

Contrôle visuel du squelette de l'assemblage combustible © Framatome, Cyrille Dupont (The Pulses)

Framatome maîtrise la conception, le développement et la fabrication de combustibles avancés, sûrs et performants.

Ils alimentent tous les types de réacteurs à eau légère des fournisseurs d’électricité du monde entier.

Framatome dispose d’unités de Recherche et Développement, de fabrication de combustible et d’une chaîne logistique totalement intégrée. Nos sites sont répartis en France (selon l’ordre de la supply chain : Jarrie, Ugine, Montreuil-Juigné, Rugles, Paimboeuf, Romans et à Lyon), en Allemagne (Karlstein et Lingen et à Erlangen) et aux Etats Unis (Richland et à Lynchburg).

A cela s’ajoutent les développements spécifiques et la fabrication de combustibles pour les réacteurs de recherche, couvrant une large gamme de technologies.

230 000 assemblages de combustible, fabriqués par Framatome alimentent près de 125 réacteurs en exploitation dans le monde.

Le combustible : un assemblage de matériaux, de composants et d’expertise

Le périmètre d’intervention de Framatome repose sur 5 pôles d’expertise :

  • Développement et conception d’assemblages de combustible : expertise de conception des produits et des codes et méthodes de calcul neutronique, thermo-hydraulique, thermomécanique et mécanique et bases de données étendues.
  • Production de zirconium et de ses alliages : technologies de la chimie et de la métallurgie, transfert de technologie.
  • Fabrication et commercialisation d’assemblages combustible : chimie réactionnelle et du solide, métallurgie des poudres, assemblage, soudages, contrôles non destructifs, analyses sureté et radioprotection, programmation, transfert de technologie.
  • Fabrication d’éléments combustible pour réacteurs de recherche incluant la production d’uranium métal et un laboratoire de Recherche & Développement et centre de prototypages : le CRIL (CERCA Research and Innovation Lab).
  • Services associés au combustible : ingénierie, fabrication, interventions sur les sites des centrales nucléaires.

Le saviez-vous ?
Le Zirconium est un matériau clé dans la production du combustible nucléaire. Ce métal est particulièrement résistant à la corrosion par l’eau et l’eau de mer. Associé à des caractéristiques nucléaires idéales (transparence aux neutrons), son utilisation est généralisée pour le gainage des combustibles utilisés dans tous types de réacteurs à eau légère.

Vidéo : Solutions pour les réacteurs de recherche (en anglais)

Des technologies de pointe utilisées à chaque étape

Conception
Nos ingénieurs et techniciens apportent leur savoir-faire pour la conception et la fabrication de produits de très haute technicité et de performance. La qualité et la satisfaction de nos clients sont au cœur de nos activités et pour lesquels nous développons des solutions techniques avancées.

Fabrication du Zirconium
La chaîne amont de fabrication du zirconium met en œuvre des procédés performants tels que la métallurgie extractive, la fusion VAR, les transformations à chaud et à froid dont la maîtrise et les évolutions sont soutenues par un Centre de Recherches spécialisé situé sur le site d’Ugine. Reconnu mondialement, le Centre est capable de modélisations avancées et de caractérisations pointues au service de la qualité et de la performance.

Fabrication des assemblages combustibles
La chaîne aval de fabrication d’assemblages combustibles s’appuie sur de solides équipes d’experts et spécialistes de technologies de pointe. Elle comprend trois étapes incluant :

  • la chimie de transformation de l’uranium via des réactions de conversion et recyclage,
  • la formulation : consistant à la mise en forme de poudre compactée en pastilles
  • et la mécanique avec la fabrication et l’assemblage de composants techniques complexes.

Une gamme complète de produits combustible sûrs et compétitifs

Le portefeuille de produits combustible de Framatome couvre tous types de réacteurs à eau légère. Ils sont disponibles en recharge et à l’export. Parmi eux : les combustibles GAIA adaptés pour les Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) et les combustibles ATRIUM 11 pour les Réacteurs à Eau Bouillante (REB).

Les combustibles conçus par Framatome accroisset les marges de sûreté dans les situations de chute de grappe. Notamment grâce à leur robustesse intrinsèque en cas de séisme ou d’Accident de Perte de Réfrigérant Primaire (APRP). Et tout cela en assurant une compétitivité augmentée grâce à leurs performances.

Un programme de développement de combustible encore plus tolérant aux accidents

Le portefeuille de Framatome va également intégrer les combustibles encore plus tolérants aux accidents – programme PROtect EATF de Framatome – en cours de développement et d’industrialisation progressive pour production de série.

La position de leader de Framatome dans le domaine des ATF est reconnue à travers à la fois les excellents résultats obtenus en réacteur et ses différentes premières mondiales réalisées au cours des dernières année (telles que : premières solutions matériaux testées en réacteur de puissance, premiers crayons longs irradiés, premier assemblage 100% ATF chargé en REP).

Un partenaire de choix pour les réacteurs avancés
Les technologies maîtrisées par Framatome lui permettent d’être présent dans le domaine des « Small Modular Reactors » (SMR) à eau légère. Elles lui permettent aussi de développer une offre souveraine pour les réacteurs VVER d’Europe centrale et d’être un partenaire privilégié dans le domaine des « Advanced Modular Reactors » (AMR) utilisant des concepts et des combustibles variés.

Service et expertise
Enfin, l’expertise et les services de Framatome incluent l’élaboration de codes et méthodes d’avant-garde pour la conception et la justification des assemblages combustible et des cœurs ainsi que l’octroi de licence (licensing)