Brevet FR2005408A1 — publié le 19691212

Les éléments combustibles des reacteurs nucléaires deviennent inutilisables après un certain temps, en raison de l'accumulation,dans le combustible, pendant le fonctionnementdu réacteur de divers produits de fissile qui se comportent comme des abnrburs neutrons ou aespoisons pour la réaction. Bien qu'étant inutilisables à ce monent, ces éléments combustibles contiennent encore une quantité précieuse de substances combustibles fissiles ainsi que divers sous-produits utiles de la réaction de fission. Cela étant, d'un point de vue économique, il est nécessaire de récupérer ces substances. Les opérations de retraitenent visant à récupérer ces substances impliquent de manière générale le traitement de solutions dans lesquelles ces substances ont été dissoutes.L'acide nitrique est habituellement le solvant le plus largement utilisé à cet effet, bien que d'autres solvants soient également connus. Pendant la dissolution, divers gaz volatils sont dégagés. Ces gaz de dégagement contiennent des matières radio-actives, telles que l'5ode, le xénon et le krypton ainsi que des gaz inorganiques formés par la décomposition du dissolvant qui, dans le cas d'acide nitrique, par exenple, peuvent comprendre du NO et du N02. Le dégagement non contrôlé de ces gaz peut étouffer leurs installations de traitement et créer des situations dangereuses, en particulier lorsque de grandes quantités de gaz radio-actifs sont dégagées en une courte période de temps. Les règlements gouvernementaux régissent la concentration maximum de gaz radio-actifs qui peuvent être dégagés à un endroit particulier en des périodes de temps prescrites. A moins d'exercer un contrôle sur le dégagement des gaz radio-actifs, la concentration maximum tolérable de ces gaz peut être rapidement atteinte, en particulier lorsque l'on a affaire à de grandes installations. Divers moyens ont été mis au point pour maîtriser le dégagement des gaz, en particulier des gaz radio-actifs de ces reactions de dissolution. Cette maîtrise a été effectuée par voie chimique, par exemple comme décrit dans le brevet américain 3.119.65SDivers procédés mécaniques pour maîtriser le dégagement des gaz pendant la dissolution des combustibles de réacteurs nucléaires ont également été essayés. Aucun d'eux n'a donné entière satisfaction, en particulier lorsque l'on a essayé d'appliquer ces procédés à de grandes installations.Par exemplé,on a essayé de maitri- ser le dégagement des gaz en ajoutant du fluide dissolvant en quan tités réglées au combustible.On a toutefois constaté qu'avec un tel agencement, la dissolution du combustible se poursuit et que, meme avec de très faibles quantités de fluide dissolvant, de grandes quantités de gaz sont dégagées en une courte période de temps. Ceci est particulièrement vrai dans le cas des systenes utilisant de l'acide nitrique. De plus, lorsque l'on utilise de l'acide nitrique comme fluide dissolvant et qu'on ajoute de petites quantités d'acide nitrique au combustible, le plutonium subit une polymeri- sation. Or, il est très difficile de dissoudre le polyinère de plu tonium dans l'acide nitrique et, par conséquent l'efficacité de l'opération de dissolution est sensiblement diminuée. Suivant un aspect de l'invention, il est prévu une unité de dissolution pour du combustible de réacteur nucléaire épuisé, cette unité comprenant une chambre principale ouverte à une extrémité et comportant une entrée pour le fluide dissolvant à son ex trémité opposée, une chambre de recyclage ouverte à une extrémité qui est raccordée à une extrémité ouverte de la chambre principale, l'extréaité opposée de la chambre de recyclage étant raccordée à l'extrémité opposée de la chambre principale, un dispositif pour faire circuler un fluide dissolvant à travers la chambre principale et la chambre de recyclage et un dispositif pour soutirer, de la chambre de recyclage,une fraction d'une solution de combustible dissous produite par l'action du fluide dissolvant sur le combustible épuisé. Suivant un second aspect de l'invention, il est prévu un appareil pour dissoudre du combustible de réacteur nucléaire épuisé, comprenant une unité de dissolution pour du combustible de réacteur nucléaire épuisé, cette unité comprenant une chambre prin- cipale ouverte à une extrémité et présentant une entrée pour le fluide dissolvant à l'autre extrémité, une chambre de recyclage ouverte à une extrémité qui est raccordée à l'extrémité ouverte de la chambre principale, l'extrémité opposée de la chambre de recyclage étant raccordée à l'extrémité opposée de la chambre principale, un dispositif pour faire circuler un fluide dissolvant à travers la chambre principale et la chambre de recyclage et un dispositif pour soutirer, de la chambre de recyclage, une fraction d'une so- lution de combustible dissous produite par l'action du fluide dissolvant sur le combustible épuisé, et un dispositif pour introduire du combustible de réacteur nucléaire épuisé dans l'unité de dissolution d'une façon réglée. Suivant un autre aspect de l'invention, il est prévu un procédé semi-continu pour dissoudre du combustible de réacteur nucléaire épuisé et pour régler sisultanément la quantité de gaz volatils dégagés pendante processus de dissolution, suivant lequel on fait passer du combustible nucléaire épuisé, en des quantités réglées, dans un fluide de dissolution pour dissoudre les constituants solubles du combustible, on évacue continuellement les gaz volatils dégagés, on soutire une fraction de la solution lorsque l'on a atteint une concentration maximum prédéterminée des substances combustibles dans la solutior, on ajoute un volume com- pensateur de fluide dissolvant pendant l'évacuation de la solution, on fait recirculer de manière continue la fraction restante de la solution, on arrête l'extraction ou l'évacuation de la solution et l'addition du fluide dissolvant au moment où l'on a atteint une concentration minimum prédéterminée de substances combustibles dans la solution et on répète les quatre dernières opérations lorsque l'on obtient les concentrations de combustible maximum et minimum prédéterminees,de façon répétée dans la solution0 Le procédé et l'appareil de l'invention peuvent être utilise pour dissoudre divers éléments combustibles nucléaires à l'aide de diverses solutions dissolvantes.Les combustibles de réacteur nucléaire épuisés provenant de réacteurs modérés et refroidis par de l'eau légère, de réacteurs refroidis au gaz, de convertisseurs de neutrons et de réacteurs ditsnti?erlnobreedersn sont des exemples de combustibles qui peuvent être utilisés. Les combustibles peuvent être des combustibles du type de puissance provenant de centrales électriques ou des combustibles du type de non puissance provenant de réacteurs d'essai et de recherche. Des combustibles de puissance appropries sont les combustibles de réacteur nucléaire du type oxyde métallique courant, tel que l'oxyde d'uranium (UO2), l'oxyde de plutonium (PuO2) et les mélanges d'oxyde d'uranium et d'oxyde de plutonium ou d'oxyde d'uranium et d'oxyde de thorium (ThO2). Les carbures ou alliages d'uranium, de plutonium et de thorium ou d'autres matières fissiles et fertiles cuxxvieIglent également. tes combustibies appropriés provenant des réacteurs a'essai et de recherche comprennent des plaques de U02, uranium métallique, carbure d'uranium, alliages d'uranium et d'aluminium, alliages de zirconium et d'uranius, nitrures d'uranium, hydrures d'uranium et composés analogues de Pu.D'autres éléments combustibles convenant pour la présente invention sont des éléments du type uranium ou plutonium en combinaison avec du niobium et/ou du graphite, CaO, composés Si et autres métaux alertes D'autres matières combustibles peuvent également être utilisées. Le genre de le gaine associée à l'élément du combustible par ticulier à traiter n'a pas une importance critique. Elle peut com- prendre, par exemple, du zirconium, des alliages de zirconium, de l'acier inoxydable, de l'alutainium et a'autres métaux. Il est toutefois préférable que la gaine associe au combustible à dissoudre soit inerte pour le fluide dissolvant a' utiliser.Ceci facilite la séparation des substances désirées de la solution de combustible dissous. Pour les raisons indiquées plus haut, la nature du fluide dissolvant n'est pas critique, mais il est préférable utiliser de l'acide nitrique. Cependant, avec certains types de combustibles, il peut être souhaitable d'incorporer des substances supplementaires au fluide dissolvant afin d'atteindre des buts spéciaux. Par exemple, dans le cas d'un mélange de U02/ThO2, c'est-à-dire un com- bustible qu'il n'est pas facile de dissoudre à l'aide de HN03 concentré seul, il est souhaitable d'ajouter du NaF au H2403 dissolvant,car l'ion fluorure en combinaison avec le HN03 favorise la dissolution de ce type de combustible.Les combustibles du type alliage d'uranium et de molybdène exigent habituellement l'addi tion d'une source a'ions ferriques, par exemple du Fe(N03)3 et pour favoriser la dissolution, on ajoute, en général, du HF au HN03 dissolvant lorsque l'on traite des combustibles du type alliage de zirconium et d'uranium. Cependant, si le rapport de l'uranium au zirconium est faible, leHF peut être le fluide dissolvant,ou de faibles quantités de HN03 peuvent être ajoutées au fluide dissolvant. Le nitrate mercurique catalyse la dissolution par l'acide nitrique du combustible du type alliage d'aluminium et d'uranium. Selon les processus standardsa des poisons neutroniques solubles, tels que l'acide borique, le nitrate de cadmium, le nitrate de gadoliniun ou toute autre matière présentant une section efficace d'absorption des neutrons élevée peuvent être ajoutés au fluide dissolvant pour permettre à la quantité dn matière fissile contenue dans le dissolvant d'excéder la quantité critique nominale sans rendre le système critique. Pour les raisons citées plus haut, il faut remarquer que l'invention n'est pas limitée, dans l'won quelconque de ses aspects, par le type de combustible dissous, le type de fluide dissolvant utilisé ou l'additif éventuellement ajouté au système. à des fins spéciales. I1 faut toutefois se rappeler que les produits chimiques ajoutés au combustible ou au fluide dissolvant constituent une contamination qui doit être finalement éliminée, ce qui complique l'action au sJrstème de récupration. Les éléments combustibles à traiter peuvent varier sen seulement de dinensions dans le reacteur nucléaire. Les éléments combustibles du type de non puissance peuvent être utilisés en des longueurs de 45,7 cm et flolils, tandis que les elénents conbusti- bles du type de puissance, ont souvent une longueur comprise entre 3 et 4,2 m. Bien que l'invention permette de traiter pratiquement n'importe quelle dimension d' élément conbustible à condition d'utiliser des appareils de la dimension voulue, il est habituellement préférable de diviser les éléments combustibles en morceaux ou tronçons pour faciliter les manipulations et accélérer la dissolution.A cet effet, on peut utiliser n'importe quel dispositif classique, par exemple des cisailles qui sectionnent des élé ments combustibles en morceaux. Les élénents combusti bles divisés sont ensuite traités conformément à l'invention. Certains types d'éléments combustibles, tels que ceux qui comprennent une matrice de graphite perforée remplie de substances combustibles, peuvent etre broyés pour former une matière dsalimen- talion convenablement calibrée.L'invention sera décrite en particulier avec référence à une opération de cisaillement des éléments combustibles et, en particulier, à l'utilisation d'une cisaille et de deux unités de dissolution pour travailler en continu. I1 ressort de la description qui précède que cette réalisation n'est donnée qu'à titre d'exemple et ne limite l'invention en aucune manière. On peut également utiliser des cisailles séparées pour chaque unité de dissolution ou pas de cisaille du tout à cet effet. Une opération semi-continue peut salement être exécutée dans une seule unité de dissolution. Pour bien faire comprendre l'invention, on la décrira ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés dans lesquels la Fig. 1 est une vue en élévation, en partie en coupe, d'une forme d'exécution d'un appareil suivant l'invention comportant deux unités de dissolution identiques, l'une de ces unités n'étant pas représentée pour la clarté, et la Fig. 2 est une vue en élévation de détail , en partie en coupe, d'une variante de dispositif d'alimentation de combusti ble et d'une autre manière de le raccorder à l'unité de dissolution. Comme indique à la Fig. 1, 1 est un dispositif de distribution qui reçoit les Ulérnents combustibles trcnecnn -souccupés en mor- ceaux d'une cisaille (non représentée) par le tube 2 et qui les fait dévier dans Sa branche 3 ou sa branche 4. Les branches 3 et 4 transportent les éléments combustibles morcelés-vers deux unités de dissolution. Seule l'unité de dissolution qui est raccordée à la branche 3 est représentée et désignée par 5. La cisaille servant à débiter leseléments combustibles est classique et ne fait pas partie de l'invention. Elle peut être actionnée à la main ou automatiquement par des moyens hydrauliques et sert à tronçonner ou couper les éléments Com.busti- bles en morceaux présélectionnés d'une longueur comprise de préférence entre 2,5 et 7,6 cm environ. La longueur des morceaux d'élé mentscombustibles n'est pas critique, mais les vitesses de dissolution varient avec la longueur des morceaux débités qur dépend du degré d'épuisement du combustible.La vitesse de dissolution est d'autant plus lente que le degré d'épuisement du combustlble est moindre et les dimensions des morceaux d'élément conbustible peuvent donc être réduites de manière correspondante pour ac crotte les vitesses de dissolution. La dimension optimum d'un morceau d'élément conbustible particulier et le degré d'épwse- ment spécifié, peuvent être facilement vérifiés expérimentalement. La structure particulière du dispositif de distribution n'a pas une importance critique. La seule exigence critique pour le dispositif de distribution est qu'il procure un moyen permettant de régler l'alimentation des unités de dissolution correspondantes de tronçons d'élément combustible. A cet effet, il suffit de prévoir des clapets que l > on -puisse utiliser pour permettre ou empêcher le passage du combustible vers les unités de dissolution, L'apport de combustible à une unité de dissolution dans iaquelle la dissolution s'effectue est donc réglé pour maittriser la dissolution afin d'éviter toute suractivité ou tcut dégagement de gaz exces vivement important en une courte période de temps. Dans une forme d'exécution préférée, lorsque l'on utilise deux unités de dissolution, le dispositif de distribution est conçu de manière que, lorsque le combustible morcelé alimente une unité de dissolution, il ne puisse pas pénétrer dans l'autre unité, et inversement. Dans une autre forme d'exécution préférée, un dispositif est prévu pour fermer l'accès à la conduite de transport communiquant avec la cisaille de sorte qulorsqu'une charge de combustible en morceaux est introduite dans une unité de dissolution, les gaz dégages par cette unité ne peuvent refluer par la conduite de transport vers la cisaille. La structure préérée-du dispositif de distribution est représentée à la Fig. 1 et une variante de cette construction est représentée a la Fig. 2.La construction préférée de la Fig. 1 illustre un godet 6 qui est disposé coaxialement en ligne en dessous du tube 2 de sorte que les morceaux d'éléments combustibles qui descendent dans le tube 2 pénètrent dansle godet 6. L'impact dû à la chute du combustible est donc amorti par le godet 6. Un clapet 7 commande le transfert du combustible du tube 2 dans le godet 6. Le godet 6 est monté sur un pivot 8 qui lui permet de basculer d'un côte ou de l'autre de manière à déver- ser son contenu dans la branche 3 ou dans la branche 4. Après déversenent, le godet 6 est ramené dans une position verticale et est prêt à recevoir une nouvelle charge de combustible. Les instruments de commande servant à faire basculer le godet ne sont pas représentés.Les clapets 9 et 10 commandent l'accès de la chambre 11 contenant le godet 6 dans les branches 3 et 4 respectivement. Le combustible morcelé qui peut accéder à la branche 3 tombe dans un panier perforé 12 qui est disposé à l'intérieur d'une chambre de fluide principale 13 de l'unité de dissolution 5. Le panier 12 présente une lèvre 15 qui repose sur un épaulement 16 de l'unité de dissolution 5 afin de supporter ce panier. Lorsqu'une quantité réglée de combustible morcelé a été introduite dans l'unité de dissolution 5, le clapet 9 est fermé pour empêcher les gaz qui se dégagent de l'unité de dissolution de s'échapper par le dispositif de distribution.Comme une faible quantité de gaz de dégagement s'échappe toujours dans la chambre 11 du dispositif de distribution 1 dès que le combustible morcelé vient en contact avec le fluide dissolvant dans l'unité 5 avant que le clapet 9 ait eu le temps de se fermer, le clapet 7 est fermé dès que le godet 6 a été chargé d'une certaine quantité de combustible et avant que le contenu du godet ait été déversé dans la branche 3. La chambre 11 peut être purgée par nliporte quel dispositif approprié, par exemple,une purge à la vapeur(non representée aux dessins). Du fluide dissolvant est introduit dans le système ou ajouté à celui-ci par la conduite 14. Au départ, du fluide dissol vant est introduit dans le système en une quantite suffisante pour déterminer un niveau de liquide suffisant dans l'unité de dissolution et dans le panier perforé 12 pour permettre au liquide de venir effectivement en contact avec les morceaux de conbusti- ble déversés dans le panier. Les conditions maintenues dans l'unité de dissolution varient suivant le type de combustible, le type de fluide dissolvant et le type d'additif présent. Dans lecas'du-combustible oxyde d'uranium et du fluide dissolvant acide nitrique, par exem ple, les températures de réaction vont de 50 à 120 C environ etc sont, de préférence, d'au moins environ 900C. En général, lorsque l'acide nitrique est utilisé comte fluide dissolvant, on peut em- ployer une solution de 6 à â ou 6 à 1M comme charge pour l'unité de dissolution. On utilise de préférence une solution 7-9M.Pendant le cycle de dissolution, à l'équilibre, le fluidé de dissolution HNO3 prend progressivement une concentration de 1 à 7M ou plus couramment ce 2 à 3M. On peut maintenir les conditions de température dans la chambre principale 13 et le panier 12 de l'appareil en prévoyant un dispositif échangeur de chaleur approprié quelconque autour d'une partie de la chambre principale, par exemple une'che- mise d'eau 17, équipée de l'entrée et de la sortie habituelles 18 et 19 comme indiqué aux dessins. Cette fonction peut être réalisée par d'autres moyens, par exemple par des serpentins ou des ré sistances chauffantes enroulés autour d'une longueur appropriée de la chambre principale.On peut également régler la température en chauffant ou en refroidissant uniquement la chambre de recy- clage de tanière à éliminer la chemise d'eau 17 normalement ne.- cessaire pour la chambre principale. Si on le désire, un dispositif échangeur de chaleur peut être prévu le long de certaines par- tiesde la chambre principale 13 et de la chambre de recyclage 23. Les quantités optima de poisons neutroniques à incorporer au fluide dissolvant, si on en utilise, peuvent être facilement déterminées par un spécialiste. Les quantités optima dépendent de la conception du réacteur et des conditions de criticalité de la matière fissile présente0 En général, si on utilise de l'acide borique comme poison -avec de l'acide nitrique, par exemple, on peut employer environ 1 à 20 g/litre a'acide borique/acide nitrique et ce,d'une manière efficace. Une concentration avantageuse va de 5 à 10 g/litre. Le fluide dissolvant et les éléments combustibles dissous, ainsi que les gaz volatils qui sont ilroduits, sont refoulées vers le haut à travers l'appareil par la différence de pression qui est créée dans le système. Un couvercle a.novible 21 est prévu pour obturer la chanbre principale 13 de manière étanche en vue d'empêcher tout dégagement de gaz pendant le processus de dissolution. Le mélange de solution dissoute et de gaz de dégagement passe alors par le tube de raccordement supérieur 22 dans la chambre de recyclage 23.Une crépine (non représentée aux dessins) est éventuellement, mais de préférence, prévue à l'entrée de la section de raccordement supérieure pour séparer des particules de combustible ou des particules de gaine lixiviées qui pourraient autrement être entratnees dans la chambre de recyclage 23, suscitant ainsi des difficultés d'extraction. Les gaz de dégagement qui pénètrent dans la chambre de recyclage 23 sont évacués par la partie supérieure ouverte de 12 chambre de recyclage en 24 et sont ensuite traités d'une manière classique, Far exemple par épurage, extraction d'iode, filtrage et éventuellement évacuation dans l'atmosphère.La solution de combustible dissoute descend dans le corps de la chambre ae recyclage 23 et peut être utilisée en vue d'une recirculation ou d'une évacuation selon les besoins, comme expliqué plus en détail plus loin. Dans le mode de travail préféré, à la mise en route ae l'appareil de dissolution, on introduit du combustible en morceaux dans l'unité de dissolution qui a déjà été chargée de la quantité désirée de fluide dissolvant. On établit une différence de pression dans le système en maintenant une partie de la chambre de recyclage 23 à une température inférieure à la temperature maintenue dans la chambre principale 5. On peut à cet effet utiliser un dispositif échangeur de chaleur classique, tel qu'une chemise de refroidissement 27 équipée de l'entrée et de la sortie habituelles 28 et 29 respectivement. On peut également facilement recourir à des dispositifs échangeurs de chaleur équivalents. Le gaz produit pendant le processus de dissolution vu le gaz inerte ajouté à la chambre principale 13 par l'entrée 14 peut également être utilisé pour créer une différence de pression servant à établir une recirculation. Cette différence de pression procure un moyen permettant de faire circuler la solution dans l'unit de dissolution. Lorsqu'une quantité prédéterminée des substances combustibles dé sirées a été dissoute, ce que l'on peut vérifier par un essai continu à l'aide d'un appareil ordinaire, on soutire une fraction de la solution de produit de la chambre de recyclage 23 par la sortie 25. On choisit la concentration de la solution de produit soutirée selon les besoins ultérieurs du processus de retraitement qui est prévu pour récupérer les substances combustibles de cette solution, par exemple par des procédés d'extraction classiques à l'aide de solvantsqui ne font pas partie de-l'invention. La solution de produit est habituellement soutirée à une concentration légèrement supérieure à celle qui est necessaire pour un traitement ultérieur.Elle peut être facilement diluée comme folle faut. La fraction restante de la solution de produit qui n'est pas soutirée, est remise en circulation comme décrit plus haut. Le recyclage ou la recirculation est une partie critique du processus de l'invention. L'opération de recyclage permet d'éviter le risque d'une réduction de l'acidité dans l'appareil de dissolution, telle qu'une polymérisation indesirable du plutonium pourrait se produire. L'opération de recyclage sert également à agiter le fluide dissolvant dans l'appareil de dissolution, ce qui simplifie la construction de l'appareil. Pour compenser le volume de solution de produit soutirée par la sortie 25, on introduit un volume égal de fluide dissolvant frais dans la chambre principale 13 par l'entrée 14. A ce moment, les substances combustibles contenues dans la solution sont di- luettes et la concentration de ces substances tombe.Lorsque la concentration des substances combustibles atteint une valeur minimum présélectionnée qui dépend de considérations concernant les concentrations des substances combustibles désirées en vue d'un retraitement ultérieur,- comme décrit plus haut, on arrête le soutirage de la solution de produit de même que l'addition compensatoire du fluide dissolvant et on laisse se poursuivre le processus de dissolution. Lu concentration du combustible peut éventuellement atteindre sa valeur maximum presélectionnée à la suite de quoi la solution de produit est à nouveau soutirée et un nouvel apport de fluide dissolvant est admis. On répète ce cycle jusqu'à ce que la totalite des substances combustibles ait été extraite de tout le combustible épuisé et morcelé qui peut être ajouté à l'unité de dissolution. La proportion optimum de solution de produit à soutirer par rapport à la quantité de solution de produit recycleedepend de divers facteurs, tels que le type de combustible dissous, le degré d'enrichissement du combustible, le degré d'épuisement du. combustible, le type de fluide dissolvant utilisé et les con- centrations désirées des substances combustibles dissoutes dans la solution de roduit en vue d'un traitement ultérieur, cote décrit plus haut. La meilleure proportion à utiliser dans un cas particulier peut être facilement déterminée par n importe quel spécialiste. Lorsque le cycle de dissolution est achevé ou en substance achevé dans l'unite de dissolution 5, on introduit du combustible en morceaux dans le panier 6 du dispositif de distribution 1 qui fait passer le combustible par la branche 4 de l'unité de dissolution double qui y est raccordée. L'unité de dissolution 5 peut alors être préparée en vue d'un cycle de dissolution supplémentaire. Les fragments de gaine lixiviés dans le panier 12 peuvent alors lavés sur place avec de l'acide frais et de l'eau. On peut accéder au panier 12 en ouvrant le couvercle amovible 21. On peut contrôler le panier contenant les fragments de gaine lixiviés et lavés pour déterminer s'ils contiennent des quantités appréciables de substances combustibles résiduelles et, dans ce cas, on les retraite pour récupérer ces substances cu, s'ils n'en contiennent pas, on soulève le panier 12 hors de la chambre principale 13 à l'aide de la poignée 30 et on traite les fragments de gaine lixiviés y contenus, puis on les evacue d'une manière classique.A ce moment, l'unité de dissolution 5 est prête à être chargée d'un panier vide et à executer un cycle ae dissolution supplémentaire. Lorsqu'un cycle de dissolution est achevé dans l'unité ce dissolution double, cette unité peut être préparée et rechargée en vue d'un cycle supplémentaire, tandis que l'unité ae dissolution 5 est en action. On peut ainsi réaliser un processus de dissolution efficace et entièrement continu. lie matériau de construction de l'appareil doit être un métal inerte vis-à-vis du fluide dissolvant utilisé. L'acier inoxydable est un matériau de construction approprié lorsque l'on utilise de l'acide nitrique comte fluide dissolvant. La Fig. 2 montre une variante de dispositif de distri- bution et du système servant à le raccorder aux unités de disso- lution. Sur la Fig. 2, 40 désigne le dispositif de distribution, 41 le tube et 42 et 43 les branches de ce dispositif, ces éléments étant analogues à ceux du dispositif de distribution repré- senté à la Fig. 1. Un clapet 44 régit le passage des morceaux d'éléments combustibles de la cisaille à travers le tube 41. Un autre clapet 45, dans le tube, lorsqu'il est fermé, sert d'amor- tisseur pour la chute des morceaux d'éléments combustibles et est analogue àI'anortisseur constitua par le godet 6 dans le dispose tif de distribution représenté à la Fig. 1.Lorsqu'un morceau d'élément. combustible tombe sur le clapet 45, le clapet 44 peut être fermé. Le clapet 46 peut alors être positionné d'un côté ou de l'autre pour faire dévier le morceau de comE-ustible morcelé,aumonentde sa descente, dans la branche 42 ou la branche 43. Lorsque le clapet 45 est ouvert et permet au morceau de combustible de tomber dans l'une ou l'autre des branches 42 ou 43 du dispositif de distribution, le clapet fermé 44 sert à empêcher les gaz de dégagés ment de s'échapper de l'unité de dissolution qui communique à ce moment là avec le tube 41, dans ce dernier.Lorsque le clapet 46 occupe lz position représentée aux dessins, le matériau combustible qui descend passe par 12 branche 42 directement dans le panier 47 de la chambre principale 48 de 'unité de dissolution 49. Comme indiqué à la Fig. 2, le panier 47 présente une ouverture- 58 dans sa paroi latérale qui est directement raccordée à la branche 42 du dispositif de distribution. Autrement, l'unité de dissolution 49 est analogue à l'unité 5 de la Fig. 1. Les éléments de la Fig. 2 qui sont analogues aux éléments analogues représentés à la Fig. I sont la lèvre 50, l'épaulement 51, la chemise d'eau 59, la sortie 52 de cette chemise, l'extrémité supérieure ouverte 53 de la chambre principale 54, le couvercle amovible 55, le tube de raccordement supérieur 56 et la poigne 57. Au cours d'une opération type exécutée dans l'appareil décrit avec référence à la Fig. 1, des éléments combustibles de U02 épuisé, gainés de flZircaloyfl, provenant d'un réacteur type refroidi et modéré à l'eau légère, sont cisailles en morceaux de 5 cm et une charge de morceaux pesant de 11,4 à 22,7 kg environ est déversée dans le godet 6 qui a une capacité voisine de 45,4 kg. Le tube 2 et la branche 3 ont des diamètres d'environ 40,6 cm. L'unité de dissolution 5 est chargée d'un fluides dissolvant à l'acide nitrique contenant de l'acide borique jusqu'à un niveau atteignant les trois-quarts de la hauteur du panier 12. Le panier 12 a un dianètre d'environ 63,5 cm et une hauteur de 1,5 m. Tandis que les clapets 7 et 10 sont fermées, le clapet 9 est ouvert et le godet 6 est incliné pour décharber son contenu de combustible fragmenté dans le panier 12. Au contact de la solution d'acide, les constituants solubles du combustible commencent à se dissoudre et Froduisent des gaz. Lorsque la concentration d'uranium dans la solution atteint environ 275 à 300 g/litre, on soutire la solution de produit par la sortie 25.En n même temps, on introduit un volurne équivalent d'acide nitrique formant le fluide dissolvant et contenant de l'acide borique dans l'unité de dissolution par l'entrée 14. Lorsque la concentration d'uraniun dans la solution tombe à environ 250 g/litre, on fait cesser le soutirage du produit de même que l'addition de la solution d'aciåe nitrique et d'acide borique. Périodiquement, on introduit des charges supplémentaires de morceaux de combustible dans le panier 12.Ces charges sont ajoutées en une quantité et à une vitesse telles que ledégagement de produites gazeux soit étalé de manière plus ou moins uniforme sur une période d'environ 5 à 9 heures. A cet effet, on peut débiter des charges contenant de 11,4 à 22,7 kg de matière combustible en morceaux et prévoir des intervalles de 5 à 10 minutes entre les charges. Lorsque toutes ces charges ont été ajoutées, on poursuit la dissolution pendant une période d'environ 3 à 4 heures. Pendant cette période de dissolution finale, en particulier, pendant les dernières phases de celle-ci, le combustible en morceaux peut être chargé dans l'unité de dissolution double et la dissolution peut y être entamée. Après la période de dissolution finale, l'unité de dissolution 5 peut être préparée pour un autre cycle. A cet effet, on vidange l'unité de dissolution et on la charge d'une solution d'acide franche pour dissoudre le combustible résiduel présent.On évacue ensuite cette solution d'acide et on remplit l'unité d'eau pour éliminer l'acide résiduel par rinçage. On évacue ensuite l'veau de l'unité et on la purge à la vapeur. On ouvre le couvercle 21 et on enlève les fragments de gaine lixiviés. On contrôle ensuite le panier pour déceler la présence d'une matière fissile résiduelle quelconque et si le résultat est positif, on renvoie le panier à une unité de dissolution pour faire subir un nouveau traitement. Si aucune quantité appréciable de matière fissile résiduelle n'est présente, on enlève les fragments de gaine lixiviés, on les traite et on les évacue d'une manière classique. L'appareil peut être équipé de détecteurs qui avertissent de l'approche des limites critiques. Des moyens peuvent être prévus pour adnettre un gaz au bas des unités de dissolution afin de produire un mélange auxiliaire s'il est souhaitable de procéder de cette manière. Des crépines et des filtres peuvent être prévus pour régir le passage des particules solides dans le système. Des éjecteurs de vapeur peuvent être prévus pour évacuer les liquines des unites de dissolution. De l & vapeur ou a'autres gaz peuvent être utilisés pour purger le dispositif de distribution. Les paniers peuvent être en partie perforés au lieu de l'être entièrement,afin d'influencer les vitesses de'dissolution. Les appareils de récupération et de recirculation du fluide dissolvant utilisés peuvent être associés ou incorporés à l'appareil. Plusieurs lignes d'instruments avec des appareils associées peuvent être prévues pour commander les divers clapets, mesurer les concentrations de combustible dans la solution de produit, maintenir les niveaux de liquide et à d'autres fins. REVENDICATIONS 1 ) Unité de dissolution du combustible épuisé d'un réacteur nucléaire, dans laquelle le combustible épuisé est mis en contact avec un fluide dissolvant tel que l'acide nitrique, cette unité étant caractérisée par le fait qutelle comprend une chambre principale ouverte à une extrémité et comportant une entrée pour le fluide dissolvant à l'autre extrémité une chambre de recyclage ouverte une extrémité et raccordée à ltextrémité ouverte de la chambre principale, 11 extrémité opposée de la chambre de recyclage étant raccordée à l'extrémité opposée de la chambre principale, un dispositif pour faire circuler un fluide dissolvant dans la chambre principale et dans la chambre de recyclage, et un dispositif pour prélever dans la chambre de recyclage une solution de combustible dissous produite par l'action du fluide dissolvant sur le combustible épuisé. 2.) Unité de dissolution conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un panier perforé amovible situé B l'intérieur de la chambre principale et disposé de manière à supporter le combustible nucléaire épuisé à dissoudre. 30) Unité de dissolution suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le dispositif servant à faire circuler le fluide des solvants comprend un échangeur de chaleur situé le long d'une partie de la chambre principale, ou un échangeur de chaleur situé le long dtune partie de la chambre de recyclage. 40) appareil servant à dissoudre le combustible épuisé d'un réacteur nucléaires qui comprend deux unités de dissolution confor- mes à une ou plusieurs des revendications précédentes et qui est caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif pour introduire sélectivement le combustible épuisé, se trouvant par exemple sous une forme divisée, dans l'une ou l'autre des unités de disse lution, d'une manière contrdlée. 5 ) Appareil conforme à la revendication 4t caractérisé par le fait que le dispositif de distribution comprend z un tube conçu pour recevoir et transporter du combustible en morceaux depuis une source de combustible; deux branches partant du tube et communiquant avec celui-ci, chaque branche étant raccordée à l'une des chambres principales des unités de dissolution et étant destinée à faire passer le combustible en morceaux du tube jusqutaux unités de dissolution correspondantes; un godet disposé coaxialement au-dessous du tube, ce godet étant destiné à recevoir les morceaux de combustible déchargés par le tube et étant monts sur un pivot de telle manier quton puisse le faire basculer d'us côté ou de l'autre de manière que les morceaux de combustible accumulés dans le godet soient déversés dans l'une ou l'autre des branches partant du tabes et des obturateurs pouvant outre actionnés sélectivement, qui sont prévus dans le tube et dans chaque branche, pour contrôler le passage dt- une matière solide ou gazeuse dans ce tube et ces branches. 6 ) Appareil conforme à la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif de distribution comprend un tube ón- pour recevoir et transporter du combustible en morceaux depuis une source de combustible, deux branches partant du tube et communi- quant aveo lui, chaque branche étant raccordée à une des chambres principales des unités de dissolution et etant destinée a' amener les morceaux de combustible du tube dans l'unité de dissolution correspondante, des obturateurs supérieur et inférieur pouvant être actionnés sélectivement dans le tube, et un élément pivotant pour envoyer sélectivement le combustible contenu dans le tube dans l'une ou l'autre des branches. 70) Procédé semi-continu pour dissoudre le combustible puisZ dtun réacteur nucléaire et pour contrôler simultanément la quants té de gaz volatils dégagés pendant le processus de dissolution ce procédé étant caractérisé par le fait que le combustible nuclé- aire puisés provenant par exemple d'un réacteur thermique, est envoyé en des quantités réglées dans un fluide dissolvant tel que l'acide nitrique pour dissoudre les constituants solubles de ce combustible, on prélève continuellement les gaz de dégagement vol tils, on prélève une fraction de la solution lorsqu'une concentra- tion maximum prédéterminée de substances cosbustibles est atteinte dans la solution, on ajoute un volume compensateur de fluide dissolvant pendant le prélèvement de la solution, on fait recirculer en continu le reste de la solution, on fait cesser les opérations de prélèvement de la solution et d1addition de fluide dissolvant lorsqutune concentration minimum prédéterminée de matières coabus- tibles est atteinte dans la solution, et on répète les quatre der nières opérations chaque fois que des concentrations maximum et minimum prédéterminées en matières combustibles sont atteintes RFU- la solution. 8 ) Procédé conforme à la revendication 7, caractérisé par le fait que le combustible est du bioxyde d'uranium, du bioxyde de plutonium ou un mélange de combustibles comprenant du bioxyde du- ranium et du bioxyde de plutonium ou du bioxyde d'uranium et du bioxyde de thorium. 90) Procédez conforme à la revendication 7 ou aux revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que des quantités de combustible nucléaire épuisé et divisé sont chargées dans deux unités de dissolution selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et par le fait que la dissolution du combustible épuisé s'effectue dans l'une des unités de dissolution, tandis que l'autre unité de dissolution est mise en état en vue d'un cycle de dissolution. 100) Solution de produit obtenue dans une unité de dissolution selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ou obtenue en mettant en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9.