Brevet FR2776116A1 — publié le 19990917

ELEMENT DE COMMANDE POUR UN REACTEUR NUCLEAIRE L'invention concerne un élément de commande pour un réacteur nucléaire possédant un absorbant et au moins un fourreau d'absorbant intérieur et un fourreau d'absorbant extérieur pour contenir l'absorbant. On doit entendre ici par la notion d'éléments de commande, d'une façon tout à fait générale, les éléments de commande ou les barres de commande pour réacteurs à eau bouillante ou réacteurs à eau sous pression qui sont nécessaires pour le réglage de la puissance du réacteur et qui doivent aussi être en mesure d'arrêter de manière fiable le réacteur à partir de n'importe o quel état de fonctionnement. Les éléments de commande sont introduits dans ou entre des éléments combustibles ou barreaux de combustible nucléaire, pour absorber les neutrons et contrôler la réaction en chaîne par ce moyen. Dans le réacteur à eau bouillante, par exemple aux grandes puissances, on descend les éléments de commande dans les éléments combustibles juste assez pour que, sur le nombre des neutrons libérés lors d'une fission nucléaire, exactement un neutron en moyenne induise une autre fission nucléaire. Lorsque les éléments de commande doivent être mis en oeuvre pour la durée de vie d'un réacteur, d'environ 10 années de service, il faut qu'ils puissent accepter une fluence neutronique déterminée sans que l'efficacité des éléments de commande ne décroisse de plus de 10% relativement à l'efficacité qu'ils présentaient à l'origine. Par ailleurs, ils doivent aussi contribuer à permettre d'atteindre les objectifs de protection, d'un intérêt supérieur, de la conservation de l'intégrité des barrières qui évitent que l'activité ne s'échappe du système de refroidissement du réacteur. On a constaté que les éléments de commande et, en particulier les fourreaux d'absorbant qui contiennent un absorbant, font partie des consommables, puisque le matériau d'absorbant gonfle fortement sous l'effet de la capture de neutrons et que ceci conduit à des détériorations mécaniques du fourreau d'absorbant, avec lessivage consécutif du matériau absorbant. Par ailleurs, lorsqu'on utilise un tel élément de commande, ceci conduit à une élévation de la distribution locale de la densité de puissance dans le coeur et, dans certaines conditions, ceci peut provoquer, outre une 2 2776116 fuite de tritium dans la biosphère, également des détériorations des barreaux de combustible. Toutefois, la géométrie prédéterminée du réacteur, en particulier la géométrie de la fente d'eau libre entre les assemblages combustibles dans les réacteurs à eau bouillante et la géométrie des tubes de guidage des barres de commande dans les réacteurs à eau sous pression limitent les possibilités d'adapter et d'optimiser les éléments de commande en vue d'accroître la durée de vie des éléments de commande. On a déjà cherché, par le choix du matériau du fourreau d'absorbant et de l'épaisseur de paroi du fourreau d'absorbant, à obtenir la une durée de vie aussi grande que possible des fourreaux d'absorbant et, de ce fait, des éléments de commande. Toutefois, le succès de ces tentatives a été limité. Un élément de commande du genre cité au début est connu par le DE 39 03 54 AI. Ici, les tubes intérieurs qui reçoivent l'absorbant sont placés dans un trou de logement. Selon le DE 41 38 030 Ai, il est proposé de prévoir dans les barres de commande des canaux longitudinaux dans lesquels le matériau peut trouver place lorsqu'il gonfle. D'autres éléments de commande sont décrits, par exemple, dans EP 0 143 661, US 4 861 544 et US 4 929 412. Des éléments de commande, en particulier pour réacteurs à eau sous pression, sont par exemple décrits dans "Design of Siemens controll assemblies for pressurized water reactors and operational experience" de L. Heins, W. Dambietz et H. -P. Fuchs dans Kerntechnik 57 (1992), n 2, pages 84 à 89 (Carl Hanser Verlag, Munich). On trouve une autre description d'éléments de commande de ce type dans "ABB control rods" de G. Vesterlund et al, dans Kerntechnik 57 (1992) n 2, pages 105 et 106 (Carl Hanser Verlag, Munich). L'invention a pour but de créer un élément de commande du genre cité au début capable d'atteindre un taux d'usure relative locale particulièrement élevé. Ce problème est résolu par les caractéristiques de l'invention. Des perfectionnements avantageux de l'invention sont décrits. Selon un principe de base de l'invention, le fourreau d'absorbant présente un dispositif de limitation, le dispositif de limitation est disposé 3 2776116 essentiellement à l'intérieur du fourreau d'absorbant, le dispositif de limitation est disposé dans une position de départ adjacente à l'absorbant, de sorte qu'il forme un élément résistant mécanique pour l'absorbant et le dispositif de limitation peut s'éloigner de la position de départ lors de la dilatation de l'absorbant. Au total, on crée de cette façon un fourreau d'absorbant qui, par une contre- pression, prévient un gonflement incontrôlé et très rapide de l'absorbant et dans lequel, ensuite, le dispositif de limitation ne peut plus résister au gonflement de l'absorbant et cède. Le dispositif de limitation peut alors s'éloigner de sa position de départ, en ce sens qu'il se brise ou est détruit, ou est repoussé vers l'extérieur de façon contrôlée et forme encore un élément de résistance mécanique pour l'absorbant. L'expression "peut s'éloigner" doit donc être comprise en ce sens que le dispositif de limitation s'éloigne effectivement de sa position de départ dans l'espace ou qu'il perd, par rupture ou autre mode de è5 destruction partielle, sa fonction de limitation directe et de développement d'une pression vers l'intérieur, les résidus restant cependant matériellement dans la position de départ. L'élément de commande ainsi créé peut accepter une usure relative locale de presque 100 % sans que le matériau d'absorbant usé n'atteigne le milieu de refroidissement du réacteur. Selon l'invention, il est prévu pour cela au moins trois fourreaux d'absorbant, cependant qu'entre les fourreaux d'absorbant qui s'enveloppent mutuellement, il est prévu un écartement prédéterminé de telle manière que chaque fourreau d'absorbant puisse s'éloigner de sa position de départ lorsque l'absorbant se dilate et qu'il se forme un élément de résistance mécanique pour l'absorbant. Le fourreau d'absorbant extérieur forme alors une enveloppe extérieure solide tandis qu'au départ, le fourreau d'absorbant intérieur limite est adjacent à l'absorbant et oppose une résistance à l'absorbant lorsqu'il gonfle. Toutefois, à une certaine pression, le fourreau intérieur d'absorbant se brise, de sorte que l'absorbant peut continuer à se dilater en se rapprochant du fourreau d'absorbant extérieur. Le fourreau d'absorbant intérieur peut aussi former, par exemple un demi-cercle qui se raccorde au fourreau d'absorbant extérieur. Selon l'invention, il est prévu trois ou plus de trois fourreaux d'absorbant qui s'enveloppent mutuellement puisque, de cette façon, on 4 2776116 peut opposer à l'absorbant qui se dilate plusieurs éléments de résistance qui cèdent les uns après les autres de façon étagée et qui peuvent de cette façon assurer une durée de service particulièrement longue à l'élément de commande, dans lequel le matériau d'absorbant peut être entièrement usé. On prévoit ici un écartement prédéterminé entre les fourreaux d'absorbant qui s'enveloppent mutuellement, de sorte que les fourreaux d'absorbant respectivement intérieurs peuvent se briser ou se détruire d'une autre façon, et que le fourreau d'absorbant immédiatement suivant vers l'extérieur n'est pas détérioré. L'écartement prédéterminé est calculé en fonction de la déformation effective par fluage du matériau utilisé avant la rupture, de manière que le fourreau d'absorbant puisse initialement se dilater sous la pression du matériau d'absorbant en restant encore dans les limites de l'écartement prédéterminé avant qu'il ne se produise une rupture du fourreau d'absorbant. Dans un mode particulièrement préféré, les fourreaux d'absorbant sont conformés de manière que le fourreau d'absorbant extérieur entoure entièrement le fourreau d'absorbant intérieur. l s'agit donc ici de plusieurs fourreaux d'absorbant emboîtés l'un dans l'autre qui opposent tout d'abord une pression à l'absorbant qui se dilate de l'intérieur vers l'extérieur, puis cèdent à la pression et se brisent, le fourreau d'absorbant immédiatement suivant opposant une pression mécanique à l'absorbant qui continue à se dilater et empêchant ainsi le gonflement incontrôlé de l'absorbant. Il est particulièrement avantageux de réaliser les fourreaux d'absorbant sous la forme de gaines parce qu'on utilise déjà des gaines de ce genre et qu'on peut donc se référer à ce sujet aux expériences techniques et aux formes de réalisation. Selon l'invention, on prévoit donc dans ce cas plusieurs gaines emboîtées l'une dans l'autre qu'on peut faire coulisser l'une dans l'autre et dont les diamètres sont suffisamment différents pour qu'il subsiste à chaque fois entre les gaines élémentaires un espace d'écartement prédéterminé, de sorte que la gaine intérieure peut se dilater jusqu'à la rupture sous la pression de l'absorbant qui gonfle, sans que la gaine suivante ne soit alors endommagée. En variante, il est théoriquement envisageable que le dispositif de limitation soit constitué par un matériau élastique et résistant à la chaleur qui est disposé intérieurement sur la gaine extérieure qui forme le fourreau d'absorbant. Un tel matériau exercerait tout d'abord lui aussi une pression 2776116 vers l'intérieur sur l'absorbant en cours de gonflement mais, ensuite, céderait sous la pression croissante de l'absorbant et serait repoussé vers l'extérieur. Une autre possibilité consiste à rendre le dispositif de limitation mécaniquement mobile en ce sens que le dispositif de limitation est composé, par exemple, de demi-coques mobiles qui sont pressées contre l'absorbant par un élément mécanique, par exemple par des ressorts ou par d'autres éléments intercalaires élastiques, et qui peuvent être éloignées de la position de départ et être repoussées vers l'extérieur sous la pression de l'absorbant. l0 Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, les dimensions du fourreau d'absorbant extérieur ou du dispositif de limitation sont calculées de manière que le fourreau d'absorbant intérieur soit approprié pour contenir des pastilles d'absorbant frittées prédéterminées. En variante, il est aussi possible d'utiliser un absorbant pulvérulent. On utilise de préférence comme absorbant B4C. Le B4C a une bonne section efficace pour la capture des neutrons, en particulier pour les neutrons thermiques mais, comme tous les absorbants connus, il présente un fort gonflement induit par les neutrons, qui conduit à long terme à la destruction du fourreau d'absorbant. Un autre absorbant qui peut être utilisé est par exemple AgInCd, ou un matériau contenant du bore qui est enrichi en isotope B- 10. Il est particulièrement préféré d'utiliser du B4C d'une densité théorique de moins de 70 %, en particulier de moins de 60 % parce que, de cette façon, on peut éviter initialement le gonflement de l'absorbant et qu'on atteint un taux d'usure particulièrement élevé du matériau mis en oeuvre. Toutefois, lorsqu'on optimise la densité de départ du B4C, il faut veiller à ce que l'absorbant possède encore une proportion suffisante d'atomes de l0B lorsqu'on atteint l'usure visée, afin que le critère d'efficacité puisse être respecté. Les gaines sont de préférence construites de manière à être composées de plusieurs éléments partiels, les éléments partiels des gaines étant dimensionnés de manière que les éléments partiels des gaines adjacentes, en particulier leurs surfaces de joint, soient décalés les uns par rapport aux autres. L'utilisation de plusieurs éléments partiels assure une plus grande facilité de manipulation et en donnant différentes dimensions aux éléments partiels ou du moins à un élément partiel placé en premier 6 2776116 lieu, on obtient que les surfaces de joint des gaines adjacentes ne se trouvent pas directement les unes à côté des autres, et qu'il ne puisse pas se former ainsi une zone faible. Les éléments de commande de ce genre sont de préférence à utiliser dans les réacteurs à eau bouillante et les réacteurs à eau sous pression. Dans les réacteurs à eau bouillante, les éléments de commande sont habituellement composés de quatre ailettes disposées en croix qui présentent jusqu'à 21 fourreaux d'absorbant réalisés sous la forme de gaines. Au contraire, pour les réacteurs à eau sous pression, on utilise habituellement des éléments de commande appelés barres de commande qui sont introduits dans le coeur de haut en bas. L'élément de commande selon l'invention peut en principe être utilisé pour toutes les sortes de réacteurs dans lesquels on utilise un tel absorbant. Avec l'élément de commande selon l'invention, il est possible d'accepter le gonflement de l'absorbant sans que le fourreau d'absorbant extérieur ne cède, pour pouvoir utiliser ainsi la totalité de l'élément de commande pendant plus longtemps et même, dans le cas idéal, dans des positions o le flux de neutrons présente un maximum, de consommer presque la totalité du matériau absorbant. Des calculs sur modèle ont montré qu'avec l'élément de commande selon l'invention, il est possible, dans le cas de l'utilisation de B4C, d'atteindre une usure ou consommation de l'absorbant d'entre 90 et 100 % et, même effectivement de 100 %. Dans ce qui suit, l'invention est décrite plus complètement à propos d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin. Plus précisément, les représentations schématiques montrent: la figure 1 une représentation schématique d'un coeur d'un réacteur à eau bouillante; la figure 2 une vue de dessus d'un élément de commande; la figure 3 une coupe transversale d'un fourreau d'absorbant d'un élément de commande selon l'invention; la figure 4 un schéma pour représenter la distribution de l'usure locale "critique" d'un élément de commande standard au début du lessivage; la figure 5 un diagramme pour la représentation schématique de la distribution de l'usure d'un élément de commande selon l'invention et la figure 6 un diagramme pour montrer l'usure qu'on peut atteindre. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un coeur d'un réacteur à eau bouillante comprenant quatre éléments combustibles 3 avec les assemblages d'éléments combustibles 2 et un élément de commande 1. Les assemblages d'éléments combustibles 2 entourent chacun un élément combustible 3, et ils sont disposés en un carré, en ménageant une fente entre les éléments combustibles élémentaires, de sorte qu'au total, on peut faire coulisser un élément de commande 1 en forme de croix entre les éléments combustibles. Entre les assemblages d'éléments combustibles se lO trouve une fente d'eau libre. Les assemblages d'éléments combustibles 2 sont maintenus par une grille de coeur supérieure 4 et une grille supérieure de coeur inférieure 5. L'élément de commande 1 présente une pluralité de fourreaux d'absorbant 7 qui sont remplis d'un absorbant 8 et on le descend ou on le remonte entre les assemblages d'éléments combustibles 2 selon le besoin, de manière à entretenir une réaction en chaîne contrôlée (Keff = 1). L'élément de commande 1 est aussi conçu de manière qu'en cas de besoin, il puisse être entièrement descendu, de manière que la réaction en chaîne puisse être arrêtée immédiatement en partant de n'importe quelle situation. Sur la figure 2 on a représenté une vue de dessus en coupe d'un élément de commande 1 tel que celui qui peut être utilisé, par exemple, dans un réacteur à eau bouillante. L'élément de commande 1 présente quatre ailettes 6 disposées en croix qui présentent jusqu'à 21 fourreaux d'absorbant 2 remplis de carbure de bore (B4C). Le B4C est utilisé de préférence comme absorbant de neutrons en raison de ses propriétés physiques et technologiques avantageuses. Les fourreaux d'absorbant 7 comprennent une enveloppe en tôle qui assure l'intégrité mécanique. Ces fourreaux d'absorbant 7 constituent une partie constitutive élémentaire de l'élément de commande 1 parce que, contrairement à ce qu'on admettait initialement, ces fourreaux ne peuvent pas être utilisés pour toute la durée de vie du réacteur mais qu'ils doivent être considérés comme un consommable. Déjà après un petit nombre de cycles de service, sous l'effet du gonflement de l'absorbant 8 qui est induit par les neutrons, on observe jusqu'à 15% de détérioration mécanique de fourreau d'absorbant 4 avec lessivage consécutif du matériau absorbant 8. 8 2776116 Sur la figure 3, on a représenté une coupe d'un fourreau d'absorbant 7 selon l'invention avec lequel on peut maintenir de manière fiable particulièrement longtemps un absorbant 8 qui gonfle fortement, et avec lequel le matériau absorbant peut subir presque 100% d'usure relative locale sans que le B4C usé et avec lui, le tritium, n'atteignent le milieu de refroidissement du réacteur. Sur la figure 3, l'absorbant 8, qui pourrait aussi être utilisé sous forme pulvérulente, est prévu sous la forme de pastilles de B4C fritté et il est contenu dans une première gaine 10 qui est la plus intérieure. Sous l'effet de l'usure, d'une part la section efficace neutronique o de l'absorbant B4C décroît et, d'autre part, l'absorbant 8 subit un gonflement, avec accroissement du diamètre et, de cette façon une variation de densité locale ou moyenne, et il est conduit à exercer sur l'enveloppe d'acier de la gaine 10 une pression intérieure qui croît avec l'usure. Toutefois, étant donné que la vitesse de déformation de la gaine par fluage est très petite, comparativement à la vitesse de croissance de l'absorbant (As (gaine) / Al"Ar (rayon de l'absorbant) / At), les forces qui agissent sur la gaine sont déterminées essentiellement par le comportement de gonflement de l'absorbant, c'est-à-dire par la fluence neutronique appliquée t e4=l4)dt. o Après le dépassement d'une fluence neutronique critique, c'est-à-dire la quantité de neutrons qui est nécessaire pour faire gonfler l'absorbant à un degré déterminé, et après dépassement de la limite de dilatation critique de la gaine, la gaine extrême intérieure 10 cède et se brise. De cette façon, la pression de l'absorbant 8 est tout d'abord largement réduite. Lorsqu'il continue à être exposé aux neutrons, l'absorbant 8 se dilate et, en particulier, la zone céramique qui se forme dans les régions extérieures continue à croître avec la progression de l'usure, jusqu'à ce qu'après avoir atteint une nouvelle fluence neutronique critique de l'absorbant, il se soit de nouveau établi une pression solide critique qui excède la limite de dilatation eruptre de la deuxième gaine 11. Et, de cette façon, le deuxième gaine 11 cède. Entre les gaines 10 et 11, est prévu un espace d'écartement minimum qui correspond à la limite de dilatation de la gaine extrême intérieure 10, de 9 2776116 sorte que la rupture de la gaine extrême intérieure 10 laisse la gaine 11 immédiatement suivante intacte. En continuant de la même façon, la dilatation de l'absorbant 8 se transmet aussi à la troisième gaine 12, qui est l'avant-dernière extrême extérieure et jusqu'à la gaine extrême extérieure 13, qui forme le fourreau d'absorbant extérieur 7. L'effet de plusieurs fourreaux d'absorbant, en particulier de gaines, disposés les uns à la suite des autres, a donc pour effet que la moyenne de l'usure relative de la section de l'absorbant croit à chaque fois d'une valeur déterminée, selon la constante des gaines et selon le nombre des fourreaux d'absorbant, pour atteindre finalement la limite de 100% d'usure. L'absorbant 8 ne présente habituellement qu'une densité de départ de 70%, comptée relativement à la densité maximum qu'on peut théoriquement espérer, de sorte qu'on peut parler d'un volume libre de 30%. Dans le processus décrit plus haut, ce volume libre dont on dispose lors du gonflement de l'absorbant est utilisé par pas successifs, selon le nombre des fourreaux d'absorbant 7 et selon leur constante de matériau des gaines. Sur la figure 4, on a représenté dans un diagramme la distribution d'usure locale critique a(r) et l'usure moyenne a rapportée au rayon r pour un instant o la fluence neutronique appliquée est suffisamment grande pour que le cas critique, c'est-à-dire la rupture de la gaine intervienne. Sur l'axe des y, désigné par 14, on a porté l'usure relative en %. En 15, on a désigné l'axe des x sur lequel le rayon de l'absorbant est porté en mm. La ligne désignée par 17 reproduit la distribution de l'usure locale critique a(r) pour un élément de commande standard possédant un seul fourreau d'absorbant. Le fourreau d'absorbant 7 présente un rayon d'environ 1,75 mm. On voit clairement que ce n'est que dans une région marginale extérieure qu'on obtient une zone d'usure de 100% dans laquelle l'absorbant B4C est cuit en une structure céramique dure et dans laquelle le volume libre de 30% qui était initialement disponible à cet endroit est entièrement consommé. A l'intérieur, il reste encore suffisamment d'espace libre disponible, de sorte que, là, l'absorbant disponible n'a pas été utilisé efficacement. La ligne continue 16 montre l'usure moyenne rapportée à la section d'absorbant qui, pour un tel fourreau d'absorbant, est d'environ %. 2776116 Sur la figure 5, on a représenté dans un diagramme la répartition locale critique de l'usure et l'usure critique moyenne de référence pour un fourreau d'absorbant selon l'invention. Sur le diagramme, on a porté, sur l'axe des y désigné par 28, l'usure locale indiquée en % en fonction du rayon, porté sur l'axe des x 18. Lorsqu'on atteint la première fluence critique, et la rupture de la gaine extrême intérieure 10 qui y est liée, on obtient la distribution locale de l'usure qui est indiquée par la ligne extérieure 19, et qui correspond sensiblement à celle de la figure 4. Ici, on obtient l'usure critique de référence moyenne amrent représenté par la ligne l0 20 en trait continu, qui est d'environ 50%. Dans une région extérieure, de 0 à rl', on observe une usure complète de 100%. Lorsqu'on atteint une deuxième fluence critique et la rupture de la deuxième gaine 11 qui y est liée, la distribution d'usure locale critique a(r2) désignée par 21 se révèle critique, la zone céramique dure s'est alors dilatée jusqu'à la région r2'. Egalement dans la région intérieure, l'usure locale s'est élevée comparativement à l'instant de la première fluence critique. L'usure critique de référence moyenne anû,it se trouve déjà à largement 70% et est reproduite par la ligne 22. Au moment de la rupture de la troisième gaine, on observe une distribution d'usure locale selon la ligne 23 et une usure critique de référence intérieure selon la ligne 24, d'environ 90%. Lorsqu'on atteint la quatrième fluence critique, il ne subsiste qu'une petite zone résiduelle de l'absorbant, ce qui correspond à la ligne 25 dans la région de l'axe de symétrie 27, qui n'est pas encore cuite en structure céramique dure. A cet instant, on observe une usure critique de référence moyenne selon la ligne 26 de presque 100%. Pour l'illustration, on a aussi représenté les gaines 10 à 13, les lignes 19 et 20 correspondant à la gaine extrême intérieure 10, les lignes 21 et 22 à la deuxième gaine 11, les lignes 23 et 24 à la troisième gaine 12 et les lignes 25 et 26 à la quatrième gaine 13. Egalement dans cette représentation, on a montré une fois de plus l'écartement ú à prévoir entre les gaines 10 à 13, qui est fixé en fonction de la limite de dilatation de la gaine immédiatement intérieure. Sur la figure 6, on a porté sur l'axe des y désigné par 30 l'usure moyenne de la section de l'absorbant a. en pour-cent et, sur l'axe des y 29, l'épaisseur de paroi cumulée de toutes les gaines en mm. On a pris pour point de départ que chaque fourreau d'absorbant présente une épaisseur de paroi de gaine de 0,1 mm pour chacun. Pour compléter, on a porté sur un deuxième axe des x 39, le nombre des gaines. Le calcul de l'usure qui s'est produite a été effectué en appliquant la théorie microscopique et, pour la courbe 31, on a supposé une densité théorique du matériau absorbant, c'est-à-dire B4C, de 70% pour la courbe 32, une densité théorique de 57% et, pour la courbe 33, une densité théorique de 50%. On a ici supposé 3 mm pour le rayon intérieur du B4C. Toutefois, il est intéressant d'observer que les calculs ont indiqué que les valeurs moyennes pour l'usure am sont indépendantes du rayon intérieur du B4C, de sorte qu'on peut donc utiliser avec le même succès des gaines ayant un rayon intérieur de 2,7 mm, par exemple. I ressort de la courbe 31 que la première gaine, avec une épaisseur de paroi de 0,1 mm dans la position désignée par 34, avec une densité théorique de 70%, aurait déjà cédé à une usure d'environ 45%. La deuxième gaine, qui présente aussi une épaisseur de paroi de 0,1 mm permettrait une usure d'à peine 60%, ce qu'on remarque à l'endroit indiqué par 35. Avec un troisième gaine, on atteint une usure d'environ 65%, comme ceci ressort de la position désignée par 36. Pour une quatrième gaine, on observe à la position 37 une usure d'environ 70%, ce qui correspond à une fluence neutronique accumulée d'environ 5,95 x 1021 n/cm2. Grâce à l'utilisation de gaines additionnelles, on peut encore améliorer le taux d'usure, comme ceci est indiqué par la ligne désignée par 31. Si l'on utilise des densités théoriques plus faibles, on atteint une usure relative plus élevée, comme on le voit sur les courbes désignées par 32 et 33. C'est ainsi qu'à une densité théorique de 50% (courbe 33), on atteint déjà une usure de plus de 80% avec la troisième gaine (position 36).Avec la quatrième gaine, on atteint déjà une usure de 90%, qui correspond à une fluence neutronique accumulée de 8,3 x 1021 n/cm2, comme ceci est indiqué par la position désignée par 37. Les gaines élémentaires présentent une épaisseur de paroi de 0,1 min. Entre les gaines, il subsiste une place d'environ 0,01 mm. Si les gaines sont irrégulièrement épaisses, c'est-à-dire que, par exemple, les trois gaines intérieures ont une épaisseur de paroi de 0,1 mm chacune et qu'une quatrième gaine, la gaine extérieure, a une épaisseur de paroi de 0,5 mm, ceci est au total plus avantageux que si la gaine extrême intérieure présentait une épaisseur de paroi de 0,5 mm et les trois gaines extérieures qui y font suite une épaisseur de paroi de 0,1 mm 12 2776116 chacune. Grâce à la conception des barres de commande selon l'invention, qui peut être calculée par application de la théorie microscopique de l'usure, et qui a aussi été vérifiée par des mesures, on a constaté que la charge de pression des barres de commande est essentiellement déterminée par la dilatation de gonflement du B4C. Les constructions utilisées jusqu'à présent ne permettent qu'une usure de 10B a. d'environ 50 %. Or, pour couvrir les éventuelles valeurs d'avantage locales du flux neutronique, il faut au contraire s'assurer qu'une usure locale de O10B de jusqu'à 100 % n'entraînera pas une rupture du fourreau d'absorbant. Cerésultat est atteint 0 avec la présente invention. L'élément de commande selon l'invention peut éventuellement être aussi équipé de plusieurs fourreaux d'absorbant uniquement dans les régions dans lesquelles il se produit davantage de flux neutronique, en particulier dans les régions supérieures ainsi que dans les zones marginales des ailettes des barres de commande. 13 2776116 REVENDICATIONS 1. Elément de commande pour un réacteur nucléaire possédant un absorbant et au moins un fourreau intérieur et un fourreau extérieur d'absorbant (7) caractérisé en ce qu'il est prévu au moins trois fourreaux d'absorbant, en ce qu'un écartement prédéterminé est prévu entre les fourreaux d'absorbant qui s'enveloppent mutuellement, de sorte que, lors de la dilatation de l'absorbant, chaque fourreau l0 d'absorbant considéré peut s'éloigner de sa position de départ et former un élément de résistance mécanique pour l'absorbant. 2. Elément de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau d'absorbant extérieur entoure au moins partiellement le fourreau d'absorbant intérieur. 3. Elément de commande selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fourreau d'absorbant extérieur entoure entièrement le fourreau d'absorbant intérieur. 4. Elément de commande selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fourreaux d'absorbant sont constitués par des gaines (10, 11, 12, 13). 5. Elément de commande selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dimensions du fourreau d'absorbant intérieur sont calculées de manière que le fourreau d'absorbant intérieur soit capable de contenir des pastilles d'absorbant frittées prédéterminées. 6. Elément de commande selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise comme absorbant du B4C. 7. Elément de commande selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les gaines sont composés de plusieurs éléments partiels, 14 2776116 I en ce que les éléments partiels des gaines sont dimensionnés de manière que les éléments partiels des gaines adjacentes, en particulier leurs surfaces de joint, soient décalés les uns par rapport aux autres. 8. Elément de commande selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise du B4C d'une densité théorique de moins de 70 %. 9. Elément de commande selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de commande fait partie d'un réacteur à eau bouillante. 10. Elément de commande selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément de commande (1) fait partie d'un réacteur à eau sous pression.