Brevet FR2520086A1 — publié le 19830722

i 2520086 Vanne actionnée par un rayonnement nucléaire La présente invention se rapporte d'une façon générale à une vanne de réacteur nuc Léaire et concerne plus particulièrement une vanne de circuit de refroi- dissement d'un élément combustible de manteau de réqc- teur surrégénérateur qui augmente le débit d'agent de refroidissement vers l'élément combustible de manteau pour réduire au minimum l'augmentation de température à Long terme produite par la fission du combustible fissile créé à partir d'un combustible fertile pendant Le fonctionnement du surrégénérateur. Des vannes peuvent Ètre utilisées pour de nom- breuses applications dansdes réacteurs nucléaires. En général, une utilisation importante des vannes est dans le circuit d'agent de refroidissement d'un réac- teur nucléaire Mais aucune vanne auto-actionnée n'est actuellement utilisée pour contrôler le débit d'agent de refroidissement vers chacun des nombreux éléments combustibles qui forment le coeur du réacteur Dans l'état actuel de la technique, un orifice de dimension fixe est utilisé dans chaque élément combustible pour l'entrée de l'agent de refroidissement vers les tiges combustibles qui s'y trouvent et l'utilisation d'un clapet pour éviter un débit inverse a été considérée. Dans certaines circonstances, il peut 8 tre souhaitable de modifier L'orifice d'entrée d'agent de refroidissement de chaque élémentcombustible Par exem- ple, dans des réacteurs surrégénérateurs, les éléments combustibles du manteau présentent une augmentation à long terme de la température due à l'augmentation de puissance des tiges combustibles provoquée par une aug- mentation de la teneur en comntust Wib Je fissi Le Cela résulte-du fonctionnement du surrégénérateur qui con- vertit en combustible fissile le combustible fertile des éléments combustibles du manteau L'augmentation de température à long terme peut différer pour chaque 2 2520086 élément combustible Les éléments combustibles du manteau sont réalisés mour fonctionner dans une cer- taine plage de température Des températures plus élevées dégradent les éléments combustibles en rac- courcissant la vie de la matière Des températures plus basses dégradent les performances desréacteurs en abaissant la puissance pour un débit donné de l'agent de refroidissement Ainsi, le problème inhé- rent des éléments de manteau de réacteur surrégénéra- teur est que, avec un orifice d'entre d'agent de re- froidissement de dimension fixe, les températures en début de vie sont trop basses pour des températures de fin de vie acceptables, ou les températures de fin de vie sont trop hautes pour des températures aocep- tables en début de vie Une vanne à orifice de dimen- sion variable pourrait augmenter le débit d'agent de refroidissement vers l'élément combustible de manteau pour maintenir au minimum l'augmentation de tempéra- ture à long terme. Un autre exemple dans lequel un orifice d'en- trée d'agent de refroidissement à dimension variable pour un élément combustible peut être souhaitable est un élément combustible fissile conçu pour une longue vie, dans lequel la puissance des tiges combustibles et par conséquent leur température, diminuent au fur et à mesure que lecombustible fissile sappauvrit pen- dant le fonctionnement à long terme du réacteur nuelé- aire Dans ce cas, une vanne d'orifice à dimension variable pourrait réduire le débit d'agent de refroi- dissement pour réduire au minimum la diminution de température. Des moyens de changer les dimensions des ori- ficeu S'entrée d'aent de refroidissement des éléments combustibles comprennent l'arrêt du réacteur pour rem- placer les unités d'orifice par d'autres de dimensions différentes, ou d'équiper l'entrée d'agent de refroi- dissement des éléments combustibles avec une vanne à 3 2520086 commande extérieure Une vanne actionnée mécaniquement ou électriquement pour chaque élément combustible con- stituant le coeur d'un réacteur nucléaire poserait de sérieux problèmes de réalisation et de fonctionne- ment en raison de l'environnement hostile De même, une vanne autonome actionnée par La température pour- rait suivre les variations de température à court terme au démarrage d' une centrale, aux variations de pui ssancee et a l'aarrêt dluna_ centtraLe:, mais, poserait: des problèmes de retard au fonctionnement et de sécu- rité. Un objet de l'invention est donc de proposer une vanne actionnée par un rayonnement nucléaire. Un aufiie objet de l'invention est de proposer une vanne autonome de circuit de refroidissement de réacteur nucléaire pour commander le débit d'agent de refroidissement. Un autre objet encore de l'invention est de proposer une vanne d'entrée d'agent de refroidissement d'élément combustible de manteau de réacteur sur- régénérateur, destinée à réduire au minimum les aug- mentations de température à long terme résultant de l'augmentation en combustible fissile formé à partir du combustible fertile pendant le fonctionnement du surrégénérateur. Pour obtenir ces résultats ainsi que d'autres, et selon l'invention, une vanne de réacteur nucléaire telle que sera décrite en détail par La suite, peut comporter une première partie et une seconde partie allongées ayant toutes deux des caractéristiques con- nues de gonflement produit par rayonnement nucléaire. La première partie de la vanne est positionnée pour recevoir le rayonnement nucléaire de la région combus- tible du réacteur Un appareil est prévu pour position- ner la seconde partie de la vanne de manière que son gonflement produit par rayonnement nucléaire soit dif- férent de celui de la première partie de la vanne, et pour positionner la seconde partie de la vanne de ma- nière que les première et seconde parties créent un orifice de vanne dont la dimension change sous l'effet du gonflement différent produit par rayonnement nuclé- aire de la première partie de la vanne comparativement à celui de la seconde partie. Sous un autre aspect de l'invention, et selon ses buts et objets, la vamnne de réacteur nucléaire peut au&ai fttryâ décwrite d*aa&s k Ser "Awod îwe pm JuuÀ dé r&doe tion au minimum des augmentations de température à long terme dans un élément de combustible fertile de manteau de réacteur surrégénérateur Ces augmentations de teme' pérature à long terme sont provoquées par le réacteur surrégénérateur qui crée du combustible fissile à partir du combustible fertile Le procédé peut comprendre trois phases Une phase consiste à positionner une pre- mière partie de vanne allongée ayant des caractéristi- ques connues de gonflement par rayonnement nucléaire, de manière à recevoir un rayonnement nucléaire de l'élé- ment de manteau de réacteur surrégénérateur Une seconde phase consiste à positionner une seconde partie de vanne ayant des caractéristiques connues de gonflement par rayonnement nucléaire de manière que son gonflement pro- duit par rayonnement nucléaire soit différent de celui de la première partie de vanne Ibe troisième phase con- siste également à positionner la seconde partie de vanne de manière que les première et seconde parties créent un orifice de vanne L'orifice de vanne admet la circu- lation d'un agent de refroidissement passant dans l'élé- ment combustible de manteau De plus, les dimensions de l'orifice de vanne augmentent sous l'effet du gonfle- ment par rayonnement nucléaire de la première partie de vanne, différent de celui de la seconde partie de vanne pour réduire au minimum les augmentations de température & long terme. L'invention apporte ainsi plusieurs avantages. L'actionnement par rayonnement nucléaire conduit à réa- 2520086 liser une vanne autonome, simple et sre qui convient pour être utilisée dans un coeur de réacteur nucléaire. L'invention peut être appliquée à l'orifice d'entrée d'agent de refroidissement d'un élément combustible lors- que les variations de température à long terme doivent être réduites au minimum sans réagir aux fluctuations de température à court terme La vanne actionnée par rayonnement nucléaire permet d'éviter une diminution notable de température d'un élément combustible fissile de coeur à longue vie au fur et à mesure que le combus- tible fissile s'appauvrit Elle permet aussi d'éviter une augmentation considérable de température d'un élé- ment combustible fertile de manteau de réacteur sur- régénérateur au-fur et à mesure que le combustible fer- tile est converti en combustible fissile et par consé- quent, d'éviter de dégrader la vie utile de la matière de l'élément combustible ou du voisinage intérieur de la cuve de réacteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaltront au c ours de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation donné à titre dtexem- ple nullement limitatif et en se référant au dessin an- nexé sur lequel La Figure unique est une coupe schématique d'un élément combustible de réacteur nucléaire utilisant un mode de réalisation d'une vanne actionnée par rayonne- ment nucléaire selon l'invention. La vanne actionnée par rayonnement nucléaire fonctionne sur le principe du gonflement produit par un rayonnement nucléaire Dans l'état actuel de la techni- que, le gonflement produit par rayonnement nucléaire est considéré comme une chose à éviter, comme un phéno- mène qui pose des problèmes avec le fonctionnement d'un réacteur nucléaire, comme de l'intégrité des barreaux combustibles, etc Des efforts ont été déployés pour dé- velopper des matières dont le gonflement est minimum. Par contre, la vanne selon l'invention part de l'idée que le gonflement produit par rayonnement nucléaire peut être utilisé avec avantage dans certaines appli- cations à des réacteurs nucléaires. La Figure est une représentation simplifiée d'un élément combustible 10 de réacteur nucléaire Des barreaux combustibles 16, ayant tous la même direction axiale et constituant une région combustible, sont maintenus par des supports l S et sont entourés par une chemise 12 L' extrémi té inf érieure de la chemise est fixée sur le bloc de pro-tction 14 qui eourpert-e une entrée 20 pour un agent de refroidissement Le haut de la chemise 12 comporte une ou plusieurs sorties 22 pour l'agent de refroidissement. La yanne actionnée par rayonnement nucléaire comporte un tube 24 dont 1 'extrémité inférieure est fixée sur le bloc deprotection 14, à l'entrée 20 de lgagent de refroidissement Le tube 24 comporte une ou plusieurs fentes latérales 26, prés de son extrémité inférieure par lesquelles l'agent de refroidissement peut passer de tl'entrée 20 jusqu'aux barreaux combus- tibles 16 Le tube 24 de la vanne est positionné dans l'élément combustible 10 dans sa direction longitudi- nale, suivant la direction axial e commune des barreaux combustibles 16. La vanne comporte également une tige allongée qui est logée dans l'élément combustible 10 Elle reçoit le rayonnement nucléaire du barreau combustible 16, elle est disposée dans la direction longitudinale, dans la direction axiale commune des barreaux et elle se trouve positionnée coaxialement dans le tube 24. L'extrémité supérieure de la tige 30 de la vanne est fixée sur l'extrémité supérieure du tube 24 et une piece cid'assemolage 29 peut Ztre utilisée pour la com- patibilité des soudures L'extrémité inferieure de la tige 30 est formée en un piston 32 Le piston 32 coulisse à l'extrémité inférieure du tube 24 Avant que la vanne ne commence à fonctionner dans un élément 7 2520086 combustible fertile de manteau de surrégénérateur, le piston 32 est positionné, avant l'assemblage des extrémités supérieures de la tige 30 et du tube 24, de manière à couvrir au moins une partie des fentes latérales 26 du tube de la vanne Dans un élément combustible fissile de réacteur surrégénérateur ou non, la position initiale du piston laisse les fentes latérales 26 découvertes L' o*i Xioeâ d* la vannx est défimi par-te pis- 1 i ton 32 et les fentes latérales 26 et il est donc posi- tionné dans l'entrée 20 d'agent de refroidissement de lt'élément combustible 10 La tige 30 et le tube 24 de la vanne ont des propriétés connues et différentes de gonflement par rayonnement nucléaire et, en raison de leur disposition coaxiale, ils présentent des gon- flements différents par rayonnement nucléaire modifiant la dimension de l'orifice de la vanne. Dans le cas d'un élément combustible fertile de manteau de réacteur surrégénérateur, les barreaux combustibles contiennent un combustible fertile conver- tible en combustible fissile de sorte que la puissance des barreaux combustibles augmente à long terme, et par conséquent, également la teupérature Dans ce cas, le tube 24 de la vanne est choisi parmi les matières qui possèdent des propriétés de gonflement par rayonne- ment nucléaire supérieures à celui de la matière choi- sie pour la tige 30 Par exemple, le-tube 24 de la vanne peut être fait d'un alliage ayant la composition nominale suivante, donnée en pourcentage en poids: 0,05 de carbone, 1,75 de manganèse, 0,01 de souffre, 0,02 de phosphore, 0,5 de silicium, 17,0 de chrôms, 13,0 de nickel, 2,5 de molybdàne, 0,02 d'azote et ,15 de fer; la tige 30 de la vanne peut être faite dtun alliage ayant la composition nominale suivante, donnée en pourcentage en poids R 5,0 de fer, 12,0 de chrnme, 0,5 de nickel, 1,0 de molybdène, 0,5 de tung- stène, 0,3 de vanadium, 0,3 de silicium, 0,2 de manga- nèse et 0,2 de carbone En fonctionnement, le rayonne- ment nucléaire entra Ine un gonflement du tube 24 de la vanne, dans la direction axiale commune dans une plus large mesure que la tige 30 Etant donné que L'ex- trémité inférieure du tube de la vanne est la seule partie fixée au reste de l'6 lément combustible 10, l'effet global est que le piston 32 monte à l'extrémi- té inférieure du tube 24, découvrant davantage Les fentis latéraleas 2-, Ceka augmente donc la diamnzion de l'orifice de vanne qui augmente le débit d'agent de refroidissement vers les barreaux combustibles au fur et à mesure que' leur puissance à long terme aug- mente, en agissant ainsi contre l'augmentation de tem- pérature. Le gonflement différentiel dans le réacteur de la tige 30 et du tube 24 de la vanne est dt prin- cipalement au rayonnement nucléaire et non à l'augmen- tation de température du réacteur en fonctionnement à long terme par l'enrichisement des barreauxcombustibles dans un élément combustible fertile de manteau de réac- teur surrégénérateur, ou de la diminution de tempéra- ture due A l'appauvrissement des barreaux combustibles dans un élément combustible fissile deréacteur sur- régénérateur ou non L'importance du gonflement d'une matière dépend de son irradiation (fluence) et de la température moyenne L'augmentation (diminution)de dé- bit d'agent derefroidissement peut être contrôlée pour correspondre à l'augmentation-diminution) de la puis- sance des barreaux combustibles de manteau de coeur de réacteur Etant donné que l'augmentation de tempéra- ture de l'agent de refroidissement dans l'élément com- bustible est une fonction directe de la puissance des barreaux combustibles et du débit d'agent de re- froidissement, la variation de température en fonction du temps peut 8 tre contrôlée par un choix approprié de matière et un dimensionnement approprié de la vanne. En prévoyant une surface linéaire de fente latérale 26 pour des alliages à gonflement différentiel linéai- re et en prévoyant une surface non linéaire de fente latérale 26 pour des alliages à gonflement différen- tiel non linéaire, l'augmentation (ou diminution) de débit d'agent de refroidissement peut 9 tre rendue linéaire avec l'enrichissement (ou ltappauvrissement) en combustible fissile à la fin de la vie Dans le cas présent, "gonflement différentiel Linéaire" signifie que le gonflement est linéaire par rapport au temps d'exposition au rayonnement et "surface linéaire de fente latérale" signifie une fente latérale 26 de la vanne ayant une-forme (comme un rectangle) dont la sur- face change de façon linéaire par rapport à la distance axiale Le gonflement différentiel qui peut 8 tre obtenu avec une fluence d'environ 2 x 1023 neutrons par cm est environ 2,5 cm, plus que suffisant pour une course convenable de la vanne Il faut également noter que dans un élément de manteau de coeur de réacteur, la quantité de plutonium produit, moins celle qui a subi une fission est essentiellement linéaire par rapport à L'augmenta- tion de puissance L'augmentation de puissance est liné- aire par rapport aux jours de fonctionnement à pleine puissance Cela simplifie la réalisation finale de la vanne dans une application particulière, en ce que cette vanne peut être facilement adaptée pour produire une augmentation linéaire de débit Dans une étude mathéma- tique, une évaluation théorique d'une vanne basée sur le principe de l'invention a été effectuée 'es résul- JO tats ont montré une réduction notable de température pouvant être obtenue par rapport au cas "sans vanne". Dans le cas dlun 4 têtnent coribustible fissile de réacteur surrégénérateur ou non, les barreaux com- bustibles ne contiennent que des combustibles fissiles qui, à long terme, diminuent la puissance des barreaux et par conséquent la température Dans ce cas, la ma- tière choisie pour le tube de la vanne pour un réacteur 2520086 à surrégénérateur pourrait être utitiséepour la tige -de la vanne et la matière choisie pour la tige dans le cas d'un réacteur surrégénérateur pourrait être utili- sée pour le tube En fonctionnement, le gonflement dif- férentiel produit par rayonnement nucléaire de la tige par rapport au tube 24 fait descendre le piston 32 à l'extrémité inférieure du tube pour couvrir davantage les fentes latérales 26 Cela diminue la dimension de l'orifice de la vanne>, entra Xnant une diminution du d- bit d'agent de refroidissement quand la puissance à long terme décrolt, pour compenser la diminution de tem- pérature. Dans toutes les applications, il faut assurer que le piston 32 de la vanne à l'extrémité inférieure du tube 24 ne se gonfle pas sous l'effet de l'exposition au rayonnement nucléaire, mais puisse continuer à cou- lisser Une solution consiste à positionner la surface d'engagement entre le piston et le tube de la vanne et/ou la tige et la pièce d'assemblage d'extrémité supérieure 2 P à l'extérieur de la zone susceptible de gonflement. Un autre procédé consiste à prévoir un jeu important entre le piston et le tube de la vanne et dtéquiper le piston avec une bague compressible Une autre technique consiste à choisir de façon appropriée des matières de la vanne Par exemple, dans le cas de l'élément combus- tible fertile de manteau de réacteur surré_,nérateur déjà décrit, le tube 24 de la vanne a été fait en un alliage ayant des propriétés de plus fort gonflement que l'al- liage choisi pour la tige 30 (y compris son piston 32 à tl'extrémité inférieure) Etant donné que les diamètres intérieur et extérieur du tube 24 quise dilate plus rapidement ne se gonflent que vers l'extérieur pour libé- rer les contraintes, le piston 32 qui se dilate plus len- tement ne se bloque pas Dans d'autres applications de la vanne, et si cela est nécessaire, le piston 32 et les régions des fentes latérales 26 peuvent être faits de matièreschoisiespour éviter le coincement et ces matières n 1 1 2520086 peuvent être différentes de celles choisies pour le reste de la tige 30 et du tube 24 qui doivent etre choisies pour obtenir le gonflement différentiel qui change la dimension de l'orifice de vanne. La vanne autonome et à auto-actionnement selon l'invention n'est pas limitée à la disposition illus- trée par la Figure Par exemple, la tige de la vanne pourrait âtre fixée en haut de la chemise et sortir en bas dct l"emant combustihble par une petite ouver- ture Le bas de la tige de la vanne pourrait être fixé (par un embiellage si nécessaire) pour actionner un orifice de vanne courante situé pour recevoir diffé- rents gonflements produits par rayonnement nucléaire, afin de changerf-la dimension de l'orifice se produisant avec le fonctionnement à long terme du réacteur Un gonflement différentiel pourrait même être obtenu avec des constituants de la vanne ayant les mêmes caracté- ristiques de gonflement s'ils sont situés pour recevoir des expositions différentes au rayonnement nucléaire. En outre, un débit minimal d'agent de refroidissement vers l'élément combustible 10 peut être assuré en uti- lisant un orifice fixe dans le bloc de protection 14 séparé de la vanne selon l'invention, ou en utilisant un siège de vanne dans la vanne selon l'invention pour qu'une certaine surface de fente latérale 26 soit dé- couverte même si le piston 32 est tout en bas De plus. la vanne selon l'invention peut 9 tre utilisée pour com- mander le débit d'agent de refroidissement vers une ré- gion du réacteur consistant en un groupe d'éléments com- bustibles (ce qui ressemblerait à la Figure 1 en ce que chaque barreau combustible 16 de cette figure serait considéré comme un élément combustible séparé). Il ressort de la description ci-dessus que * la vanne de réacteur nucléaire selon l'invention peut être décrite en termes généraux de la manière suivante. 1) une première pièce allongée de caractéristique connue de gonflement par rayonnement nucléaire (par 12 2520086 exemple comme tige de vanne portant un piston) posi- tionnée pour recevoir un rayonnement de la région de combustible de réacteur; 2) une seconde pièce de carac- téristique connue de gonflement par rayonnement nucllai- re (par exemple comme un tube de vanne comportant des fentes latérales); et 3) un dispositif ou un apparei L pour positionner la seconde pièce de manière qu'elle subisse un gonflement par rayonnement nucléaire diffé- rent de celui de La preamière pica (de préférenne awvec une tige, e-t un ter c oaxiaurt) en -utilisant un e tkges et un tube avec des caractéristiques différentes de gonfle- ment, et pour positionner les deux pièces,-de manière à former un orifice de vanne dont la dimension change. avec les gonflements différents des deux pièces (de pré- férence en assemblant l'extrémité supérieure de la tige de la vanne avec l'extrémité supérieure du tube, le pis- ton coulissant sur les fentes latérales, et en assemblant l'extrémité inférieure du tube de la vanne sur le bloc de protection de l'élément combustible). En résumé, une vanne actionnée par rayonnement nucléaire, destine à un réacteur nucléaire, peut tre réalisé en utilisant des pièces de vanne avec des prop- riétés connues de gonflement par rayonnement nucléaire pour former un orifice de vanne dont la dimension change avec le gonflement différentiel des pièces de la vanne, sous l'effet du rayonnement nucléaire du réacteur. Bien entendu, de nombreuses modifications peu- vent ttre apportées au mode de réalisation décrit et il- lustré à titre d'exemple nullement limitatif sans sortir -du cadre ni de l'esprit de l'invention. k- 13 2520086 REVENDICATIONS 1 Vanne destinée à un réacteur nucléaire comprenant une région de combustible, caractérisée en ce qu'elle comporte une première pièce allongée ( 30) de propriété connue de gonflement par rayonnement nu- cléaire, disposée pour recevoir un rayonnement nuclé- aire de ladite région de combustible dudit réacteur nu- cléairs, une sec Qouide pièee ( 24) de propriété connue de gonfl Temnt par rayonnement nucl 6 aire et un dispositif ( 28) pour disposer ladite seconde pièce de manière que le gonflement produit par rayonnement nucléaire de la- dite première pièce soit différent de celui de ladite seconde pièce, et pour disposer ladite seconde pièce, par rapport à ladite première pièce de manière que les- dites première et seconde pièces définissent un orifice de vanne ( 26) dont la dimension change avec le gonfle- ment différentiel produit par rayonnement nucléaire de ladite première pièce par rapport à ladite seconde pièce. 2 Vanne selon la revendication 1, destinée à commander le débit d'agent de refroidissement dans le- dit réacteur nucléaire, caractériséeen ce que ledit élément combustible comporte des barreauxcombustibles ( 16) dans une direction axiale commune, ladite première pièce ( 30) étant disposée dans la direction longitudi- na Le, par rapport à ladite direction axiale,et ledit orifice de vanne ( 26) étant disposé dans ledit courant d'agent de refroidissement et commandant le débit d'agent de refroidissement en augmentant de dimension avec ledit gonflement différentiel suivant ladite di- rection axiale. 3 Vanne selon la revendication 2, destinée a réduire au minimum Les augmentations de température à long terme dans ladite région de combustible, carac- térisée en ce que ledit réacteur nucléaire est un réac- teur surrégénérateur, ladite région de combustible 14 2520086 étant un élément combustible de manteau comportant une entrée pour ledit courant d'agent de combustible, les- dits barreaux combustibles contenant un combustible fertile, lesdites augmentations de température à long terme étant celles produites par la fission de combus- tible fissile créé à partir dudit combustible fertile pendant le fonctionnement dudit réacteur surrégénérateur, et ledit orifice de vanne ( 26) étant disposé à ladite entrée ( 20) peour ledit agent e refrosement et s. dimension augmentant de manière que les augmentations de température à long terme dans ledit élément de combus- tible de manteau soient réduites au minimum 4 Vanne selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites propriétés connues de gonflement par rayonnement nucléaire de la seconde pièce sont différen- tes de cellesde ladite première pièce. Vanne selon La revendication 4, caractérisée en ce que lesdites propriétés connues de gonflement par rayonnement nucléaire de ladite seconde pièce sont supé- rieures à celles de ladite première pièce. 6 Vanne selon la revendication 5, caractéri- sée en ce que ladite seconde pièce ( 24) consiste en un alliage dont la composition en pourcentage en poids con- siste essentiellement en 0,05 de carbone, 1,75 de manga- nèse, 0,01 de souffre, 0,02 de phosphore, 0,5 de sili- cium, 17,0 de chrome, 13,0 de nickel, 2,5 de moly 1 bdne, 0,02 d'azote et 65,15 de fer, ladite première pièce con- sistant en un alliage dont la composition en pourcentage en poids comprend essentiellement 85,0 de fer, 12,0 de chrome, 0,5 de nickel, 1,0 de molybdène, 0,5 de tung- stène, 0,3 de vanadium, 0,3 de silicium, 0,2 de manga- n&se et 0,2 de carbone. 7 Vanne selon la revendication 6, caractéri- sée en ce que Ledit élément combustible de manteau com- porte une extrémité inférieure qui contient ladite en- trée( 20)pour ledit agent de refroidissement, ladite se- conde pièce ( 24) consistant en un tube qui est disposé dans ledit élément combustible de manteau, dans la direction Longitudinale par rapport à Ladite direc- tion axiale, comprenant une extrémité supérieure et une extrémité inférieure, ladite extrémité inférieure étant fixée sur ladite extrémité inérieure dudit élé- mentcombustib Le de manteau, et avec une fente latérale ( 26) près de son extr 6 mite inférieure par laquelle le- dit ageiit de refroidisse mnt peut atteindre lesdits ba'rrema comb t t-s (lo)-, lad-te premiè re poiece ( 30, consistant en une tige qui est disposée coaxialement dans ledit tube, avec une extrémité supérieure qui est fixée sur ladite extrémité supérieure dudi t tube, et. qui comporte une extrémité inférieure comprenant un piston qui peut coulisser à l'extrémité inférieure du- dit tube, avant que ledit réacteur surrégénérateur com- mence à convertir ledit combustible fertile en combus- tible fissile, couvrant au moins partiellement ladite fente, ledit piston ( 32) et ladite fente ( 26) définis- sant ledit orifice de vanne. 8 Procédé de réduction au minimum des aug- mentations de température à long terme dans un élément combustible fertile de manteau de réacteur surrégéné- rateur, provoquées par la fission de son combustible fissile créé à partir de son combustible fertile par le fonctionnement du réacteur surrégénérateur, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à dis- poser une première pièce ( 30) allongée, de propriétés connues de gonflement par rayonnement nucléaire, de manière à recevoir un rayonnement nucléaire provenant dudit élément combustible de manteau, à disposer une seconde pièce ( 24) de propriété connues de gonflement par rayonnement nucléaire de manière que Le ronflement produit par rayonnement nucléaire de ladite première pièce de la vanne soit différent de celui de ladite seconde pièce, et à disposer ladite seconde pièce de la vanne par rapport à ladite première pièce de manière que lesdites première et seconde pièces définissent un orifice de vanne ( 26) qui reçoit un courant d'agent de refroidissement pénétrant dans ledit élément com - bustible de manteau, et qui augmente de dimension avec le gonflement produit par rayonnement nucléaire de ladite première pièce de la vanne par rapport à ladite seconde pièce pour réduire au minimum lesdites augmentations de température à long terme.