Fragmentation explosive

S’agit-il de l’explosion d’un macaron à la violette ou d’un tableau peint avec la technique d’empâtement ?
Ni l’un ni l’autre. Ce visuel est une simulation numérique de la fragmentation d’une goutte de corium surchauffée – mesurant à peine 4 mm de diamètre – dans l’eau. Les couleurs sont liées à la vitesse : plus elles tendent vers l’ocre, plus la vitesse relative par rapport à l’eau est élevée.
Quatre scientifiques spécialisés en mécanique des fluides au Laboratoire d’étude de la physique du corium (LEPC), situé à Cadarache (Bouches-du-Rhône), étudient cette fragmentation. Pourquoi de tels travaux ?
L’un des risques importants lors de la fusion du cœur d’un réacteur nucléaire est l’interaction explosive entre le corium – mélange de combustible et de matériaux de structure en fusion pouvant atteindre 2 800 °C – et l’eau. Un jet de corium s’échappe de la cuve du réacteur, se fragmente en gouttes au contact de l’eau et peut provoquer une explosion.
Les chercheurs tentent de mieux comprendre cette fragmentation pour modéliser l’explosion. L’objectif est à terme une meilleure gestion de ce type d’accident afin de prévenir le phénomène et d’identifier les moyens pour en limiter les conséquences. Les résultats amélioreront les capacités prédictives du logiciel de thermohydraulique Multi-component 3D (MC3D).
Ces travaux s’inscrivent dans le projet Inter- action corium-eau (ICE), associant l’IRSN, le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et le Laboratoire énergies et mécanique théorique et appliquée de l’Université de Lorraine, avec le support d’EDF et de Framatome.

Renaud Meignen
Chercheur en mécanique des fluides

Article publié en janvier 2024