Brevet FR2080952A1 — publié le 19711126

La présente invention concerne le traitement des cartouches de combustible nucléaire irradiées du type comportant un combustible nucléaire céramique enfermé dans une gaine métallique. Avant le traitement d'un combustible nucléaire céramique 5 irradié pour séparer les produits de fission du combustible, il est généralement préférable de séparer le combustible de sa gaine. A cet effet, on choisit habituellement des dispositifs mécaniques, étant donné que le stockage ou l'élimination de la gaine contaminée est plus facile si elle reste sous sa forme massive, mais avec un 10 combustible sous forme d'oxyde par exemple, il peut se présenter des difficultés à cause de la nature fragile du combustible et du petit diamètre et de la minceur des gaines utilisées. En conséquence, la pratique actuelle consiste à- cisailler mécaniquement de telles cartouches sous forme de petits tronçons et à séparer le combus-15 tible par dissolution préférentielle. Selon la présente invention, dans le traitement d'une cartouche de combustible nucléaire irradiée de forme allongée comprenant un combustible nucléaire céramique à l'intérieur d'une gaine métallique, la gaine est rompue en soumettant la cartouche à un 20 chauffage local par induction. On a remarqué que la rupture se produit lorsqu'une partie d'une cartouche disposée longitudinalement dans une bobine d'induction est exposée à un champ magnétique haute fréquence de façon à chauffer la gaine de la cartouche à sa température de fusion, et la 25 cartouche est déplacée axialement par rapport à la bobine d * induction. le mécanisme semble être le suivant : il se produit tout d'abord une fissure par suite de la fusion locale et la fissure est alors prolongée à mesure que le chauffage est poursuivi par le déplacement axial relatif entre la cartouche et la bobine d'induction -30 qui l'entoure. La rupture d'une gaine permet de dissoudre le combustible entouré par la gaine sans qu'il soit nécessaire de cisailler la cartouche sous forme de petits tronçons. Des gaines en acier inoxydable entourant un combustible sous forme d'oxyde ont été rompues 35 en les suspendant dans une bobine excitée alimentée en énergie COPY 71 03485 2 2080952 haute fréquence. On à constaté qu'une fréquence comprise entre 0,1 et 1,0 mégahertz environ convient, le chauffage étant limité à de courts tronçons de la gaine (d'une longueur d'environ 5 cm) en utilisant des concentrateurs de colorant. Une vitesse d'avance de 2,5 cm par seconde dans la bobine donne des résultats satisfaisants. Il est possible de rompre des cartouches disposées en faisceaux. Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dans"le cadre et l'esprit de l'invention. 71 03485 3 2080952 REVENDICATIONS 1 - Procédé de traitement d'une cartouche de combustible nucléaire irradiée de grande longueur comprenant un combustible nucléaire céramique entouré par une gaine métallique, procédé carac- 5 térisé en ce qu'il consiste à rompre la gaine en la soumettant à un chauffage local par induction. 2 - Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cartouche est disposée de manière qu'une partie soit placée dans une bobine d'induction et soit éxposée à un 10 champ magnétique haute fréquence et que sa gaine soit ainsi chauffée à sa température de fusion et en ce que la cartouche est déplacée axialement par rapport à la bobine. 3 - Procédé de traitement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le combustible est un oxyde et en ce que la 15 gaine est en acier inoxydable. 4 - Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cartouche de combustible fait partie d'un faisceau. 5 - Procédé de traitement selon l'une quelconque des 20 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à dissoudre le combustible.