Brevet FR3045199A1 — publié le 20170616

GRAPPE ABSORBANTE ET CRAYON ABSORBANT POUR REACTEUR NUCLEAIRE L'invention concerne le domaine des grappes absorbantes pour réacteur nucléaire à eau sous pression. Les réacteurs nucléaires à eau sous pression (REP ou en anglais PWR pour « Pressurized Water Reactor ») comportent un coeur comprenant une pluralité d'assemblages de combustible nucléaire juxtaposés dans une cuve du réacteur. Un assemblage de combustible nucléaire comprend un faisceau de crayons de combustible insérés dans une structure porteuse, la structure porteuse comprenant un embout inférieur et un embout supérieur entre lesquels sont disposés les crayons de combustible, des tubes-guides reliant l'embout inférieur et l'embout supérieur, et des grilles entretoises fixées sur les tubes-guides et réparties le long des tubes-guides entre les embouts supérieur et inférieur, les grilles entretoises maintenant les crayons de combustible. Les tubes-guides ont pour fonction d'assurer la rigidité de la structure porteuse et de permettre l'insertion, dans l'assemblage de combustible nucléaire, de crayons absorbant les neutrons utilisés pour la modération de la réactivité du coeur du réacteur nucléaire. Les crayons absorbants sont reliés entre eux, à leur extrémité supérieure, par un support. L'ensemble formé par le support et le faisceau de crayons absorbants portés par le support est appelé grappe absorbante. Le support présente généralement une forme en étoile, parfois désignée par le terme araignée, ou une forme ajourée sensiblement carrée appelée plaque support ou plateau. Il est possible de prévoir des grappes absorbantes mobiles, aussi nommées grappes de commande ou grappes de réglage, qui sont suspendues chacune par son araignée respective à une tige de commande d'un mécanisme de commande de grappe du réacteur nucléaire, et mobiles verticalement pendant le fonctionnement normal du réacteur pour enfoncer plus ou moins leurs crayons absorbants dans les tubes-guides des assemblages de combustible nucléaire de façon à régler la réactivité du coeur du réacteur nucléaire. Ces grappes de commande sont relevées pour augmenter la réactivité du coeur de réacteur nucléaire ou abaissées pour diminuer la réactivité du coeur du réacteur nucléaire. Ces grappes de commande sont désolidarisées de la tige de commande de façon à enfoncer rapidement et complètement les crayons absorbants dans les assemblages de combustible nucléaire pour arrêter le réacteur nucléaire. 3045199 2 Il est possible de prévoir des grappes de commande de différents types, par exemple des grappes de commande très absorbantes, ou grappes noires, et des grappes de commande moins absorbantes, ou grappes grises, dans différentes zones du coeur du réacteur nucléaire. Les grappes absorbantes grises possèdent en général des crayons 5 absorbants dont le pouvoir absorbant est adapté au niveau requis et des crayons inertes en général en acier. Il est également possible de prévoir des grappes absorbantes fixes, dont les crayons portés par une plaque support restent insérés dans les assemblages de combustible nucléaire correspondant pendant le fonctionnement normal du réacteur 10 nucléaire, dans des zones où l'on souhaite limiter la réactivité du coeur. De telles grappes absorbantes fixes sont par exemple disposées dans des assemblages de combustible nucléaire situés en périphérie du coeur du réacteur nucléaire, pour diminuer l'activité neutronique et limiter l'irradiation de la cuve. Les grappes absorbantes fixes possèdent des crayons absorbants dont le pouvoir 15 absorbant est adapté au niveau requis et éventuellement des crayons inertes généralement sous la forme de barreaux courts en acier. Qu'une grappe absorbante soit fixe ou mobile, ses crayons absorbants comprennent généralement une gaine tubulaire et une colonne absorbante formée d'un empilement d'éléments absorbants cylindriques réalisés en matériaux absorbants les 20 neutrons. Les éléments absorbants sont généralement prévus sous la forme de pastilles cylindriques circulaires (ou « pellets » en anglais) de hauteur comprise entre 10 et 20 mm et de diamètre compris entre 7 et 9 mm, ou de tronçons de barre cylindriques (ou « bars » en anglais) de diamètre sensiblement identique à celui des pastilles dont la longueur peut atteindre plusieurs centimètres voire plusieurs mètres, c'est-à-dire la longueur totale de la 25 colonne absorbante. Dans certains cas, un crayon absorbant peut être directement constitué d'une barre non gainée et réalisée en matériau absorbant. La hauteur de la colonne absorbante des crayons absorbants des grappes absorbantes est a minima égale à celle de la colonne de matière fissile contenue dans les crayons de combustible pour permettre le recouvrement complet de la colonne fissile par 30 la colonne absorbante des grappes absorbantes fixes et des grappes absorbantes mobiles lorsqu'elles sont totalement insérées dans le coeur du réacteur nucléaire. Les crayons absorbants des grappes absorbantes fixes sont généralement constitués d'une gaine en acier contenant du borosilicate vitrifié sous forme de tube. Il est possible d'utiliser des crayons absorbants gainés comprenant des éléments 35 absorbants réalisés en argent-indium-cadmium (AIC), des éléments absorbants réalisés en titanate de dysprosium, des éléments absorbants réalisés en hafnate de dysprosium 3045199 3 et/ou des éléments absorbants réalisés en carbure de bore (B4C), ou des crayons absorbants non gainés à base d'hafnium pour les grappes absorbantes mobiles. Il est possible notamment d'utiliser des crayons absorbants gainés contenant, dans leur partie inférieure, des éléments absorbants réalisés en argent-indium-cadmium 5 (AIC) et, dans leur partie supérieure, des éléments absorbants réalisés en carbure de bore (B4C). Ceci permet de disposer, d'une part, d'une efficacité neutronique adaptée au fonctionnement normal du réacteur lorsque les grappes de commande sont peu ou pas insérées et à l'arrêt du réacteur grâce à une absorption neutronique supérieure dans la 10 partie supérieure des crayons absorbants lorsque les grappes de commande sont totalement insérées et, d'autre part, d'une masse suffisante pour assurer une chute des grappes de commande dans les temps imposés par les règles de sûreté en cas d'arrêt d'urgence du réacteur nucléaire. Cependant, les composants de l'AIC sont des matériaux rares (indium), toxiques 15 (cadmium) ou conduisant à une activité radioactive importante après irradiation (argent). En outre, sous l'effet de l'irradiation, l'AIC gonfle et peut provoquer la déformation et la fissuration de la gaine. Par ailleurs, le carbure de bore produit de l'hélium et du tritium gazeux sous irradiation. Le tritium migre dans le circuit primaire au travers des gaines en acier. A partir 20 de 850°C le carbure de bore commence à réagir avec l'acier de la gaine. La réaction devient significative dès 1150°C, conduisant à unefragilisation de la gaine. Un des buts de l'invention est de proposer une grappe absorbante qui présente des caractéristiques d'absorption neutronique et de masse satisfaisantes, en évitant l'utilisation d'alliage d'argent-indium-cadmium et en limitant ou en évitant si possible 25 l'utilisation de carbure de bore, et en utilisant des matériaux absorbants présentant peu voire pas de gonflement sous irradiation. A cet effet, l'invention propose une grappe absorbante pour réacteur nucléaire à eau sous pression, comprenant un faisceau de crayons absorbants, chaque crayon absorbant comprenant une gaine tubulaire et une colonne absorbante formée d'un 30 empilement d'éléments absorbant les neutrons reçus à l'intérieur de la gaine tubulaire, chaque élément absorbant s'étendant suivant un axe longitudinal et présentant une structure en section transversale déterminée par la géométrie en section transversale, la composition et le taux de porosité de l'élément absorbant , les colonnes absorbantes contenant au moins deux ensembles absorbants, chaque ensemble absorbant (étant 35 constitué d'une pluralité d'éléments absorbants ayant la même structure en section transversale, la grappe comprenant au moins un premier ensemble absorbant et un 3045199 4 deuxième ensemble absorbant, les éléments absorbants de chacun du premier ensemble absorbant et du deuxième ensemble absorbant étant réalisés à partir d'un même matériau ou d'une même combinaison de matériaux choisi(s) parmi le groupe de matériaux absorbant les neutrons constitué d'un premier hafnate d'europium, d'un deuxième hafnate 5 d'europium, d'un premier hafnate de samarium, d'un deuxième hafnate de samarium, de carbure d'hafnium et d'hexaborure de samarium, les éléments absorbants du premier ensemble absorbant ayant une structure en section transversale différente de celle des éléments absorbants du deuxième ensemble absorbant. La grappe absorbante comprend en option une ou plusieurs des caractéristiques 10 suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le premier hafnate de samarium a une teneur molaire en oxyde de samarium comprise entre 8% et 20% et le deuxième hafnate de samarium a une teneur molaire en oxyde de samarium comprise entre 50% et 60% ; - le premier hafnate d'europium a une teneur molaire en oxyde europium comprise 15 entre 43% et 54% et le deuxième hafnate d'europium a une teneur molaire en oxyde europium comprise entre 19% et 26% ; - les éléments absorbants d'au moins un ensemble absorbant sont réalisés à partir du premier hafnate d'europium et/ou du deuxième hafnate d'europium ; - les éléments absorbants du premier ensemble absorbant sont réalisés 20 exclusivement en premier hafnate de samarium, en deuxième hafnate de samarium, en premier hafnate d'europium et/ou en deuxième hafnate d'europium, et les éléments absorbants du deuxième ensemble absorbant sont réalisés exclusivement en carbure d'hafnium ; - les éléments absorbants du premier ensemble absorbant et les éléments 25 absorbants du deuxième ensemble absorbant sont disposés dans des crayons absorbants distincts ; - elle comprend autant de crayons absorbants recevant des éléments absorbants du premier ensemble absorbant que de crayons absorbants recevant les éléments absorbants du deuxième ensemble absorbant ; 30 - des éléments absorbants du premier ensemble absorbant et des éléments absorbants du deuxième ensemble absorbant sont disposés dans des crayons absorbants distincts adjacents deux à deux ; - elle comprend exclusivement le premier ensemble absorbant et le deuxième ensemble absorbant ; 3045199 5 - elle comprend un troisième ensemble absorbant comprenant des éléments absorbants réalisés exclusivement en carbure de bore, en hexaborure de samarium, ou en premier hafnate d'europium et/ou en deuxième hafnate d'europium ; - les éléments absorbants du troisième ensemble absorbant sont disposés dans 5 les crayons absorbants recevant les éléments absorbants du premier ensemble absorbant et du deuxième ensemble absorbant, de préférence dans la partie supérieure des crayons absorbants ; - les éléments absorbants d'au moins un parmi le premier ensemble absorbant et le deuxième ensemble absorbant contiennent plusieurs matériaux différents du groupe de 10 matériaux et/ou les éléments absorbants d'au moins un parmi le premier ensemble absorbant et le deuxième ensemble absorbant contiennent un seul matériau du groupe de matériaux ; - elle comprend au moins une colonne absorbante contenant exclusivement des éléments absorbants d'un même ensemble absorbant et/ou au moins une colonne 15 absorbante contenant des éléments absorbants d'au moins deux ensembles absorbants distincts ; - les éléments absorbants du premier ensemble absorbant et du deuxième ensemble absorbant sont réalisés à partir du même matériau ou de la même combinaison de matériaux du groupe de matériaux et diffèrent par la géométrie de leur section 20 transversale et/ou un taux de porosité ; - les éléments absorbants d'au moins un ensemble absorbant contiennent exclusivement le premier l'hafnate d'europium et/ou le deuxième hafnate d'europium ; - au moins un ensemble absorbant possède des éléments absorbants possédant une structure en section transversale multicouche comprenant plusieurs couches chacune 25 réalisées dans un matériau ou une combinaison de matériaux du groupe de matériaux, chaque élément absorbant comprenant au moins deux couches de compositions distinctes et/ou de taux de porosité distincts ; - elle comprend au moins une colonne absorbante contenant des éléments absorbants du premier ensemble absorbant et des éléments absorbants du deuxième 30 ensemble absorbant répartis le long de la colonne absorbante selon un motif répété ; - le premier hafnate d'europium, le deuxième hafnate d'europium, le premier hafnate de samarium, le deuxième hafnate de samarium, le carbure d'hafnium et/ou l'hexaborure de samarium contenu(s) dans les éléments absorbants du premier ensemble absorbant et du deuxième ensemble absorbant sont en phase cristalline cubique. 35 L'invention concerne également un crayon absorbant pour réacteur nucléaire à eau sous pression, comprenant une gaine tubulaire et une colonne absorbante formée 3045199 6 d'un empilement d'éléments absorbant les neutrons reçus à l'intérieur de la gaine, la colonne absorbante contenant au moins deux éléments absorbants, chaque élément absorbant étant réalisé en un matériau ou une combinaison de matériaux choisi(s) parmi le groupe de matériaux absorbant les neutrons constitué d'un premier hafnate d'europium, 5 d'un deuxième hafnate d'europium, d'un premier hafnate de samarium, d'un deuxième hafnate de samarium, de carbure d'hafnium, et d'hexaborure de samarium, les éléments absorbants différant par leurs structure en section transversale. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins 10 annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une grappe absorbante mobile, selon l'invention, pour réacteur nucléaire à eau sous pression partiellement insérée dans un assemblage de combustible nucléaire ; - la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale d'un crayon absorbant de la 15 grappe de la figure 1; et - les figures 3 à 5 sont des vues en coupe d'éléments absorbants pouvant être insérés dans le crayon de la figure 2. - la figure 6 est une vue en perspective d'une grappe absorbante fixe selon l'invention. 20 La grappe absorbante 2 représentée sur la figure 1 comporte un support 4 et un faisceau de crayons absorbants 6 portés par le support 4. Le support 4 assure le maintien des crayons absorbants 6 sous la forme d'un faisceau, dans lequel les crayons absorbants 6 sont parallèles entre eux et positionnés de façon à pouvoir s'insérer dans des tubes-guides 8 d'un assemblage de combustible 25 nucléaire 10. En fonctionnement, les crayons absorbants 6 s'étendent sensiblement verticalement. Par la suite, les termes « vertical » et « hauteur » s'entendent par rapport à la direction d'extension verticale des crayons absorbants 6. Le support 4 de la grappe absorbante 2 de la figure 1 présente une forme en 30 étoile. Il comprend un pommeau 12 central à partir duquel des bras 14, appelés généralement ailettes, s'étendent en étoile. Chaque bras 14 porte un ou plusieurs crayon(s) absorbant(s) 6. Comme illustré sur la figure 2, chaque crayon absorbant 6 comprend une gaine tubulaire 16 et une colonne absorbante 18 reçue à l'intérieur de la gaine tubulaire 16. 3045199 7 La colonne absorbante 18 est formée d'un empilement d'éléments absorbants 20 réalisés en matériaux absorbant les neutrons. Les éléments absorbants 20 sont empilés verticalement dans la gaine tubulaire 16. Chaque élément absorbant 20 présente une forme cylindrique circulaire et s'étend 5 suivant un axe longitudinal A. L'axe longitudinal A est sensiblement vertical lorsque l'élément absorbant 20 est reçu dans la gaine tubulaire 16. Les éléments absorbants 20 présentent la forme de pastilles cylindriques ou de tronçons de barre cylindriques ou « bars ». De préférence les éléments absorbants 20 sont des pastilles cylindriques circulaires ou « pellets ». 10 Chaque élément absorbant 20 possède une hauteur prise suivant son axe longitudinal A. Chaque élément absorbant 20 présente une section transversale prise perpendiculairement à l'axe longitudinal A de l'élément absorbant 20. La section transversale présente une forme géométrique déterminée. La section 15 transversale est par exemple tubulaire ou pleine. La section transversale est caractérisée notamment par un diamètre externe et, le cas échéant, un diamètre interne. Chaque élément absorbant 20 comprend au moins une couche. Chaque élément absorbant 20 comprend une seule couche ou plusieurs couches concentriques centrées sur l'axe longitudinal A. Le nombre de couches et l'épaisseur des couches déterminent 20 aussi la géométrie de la section transversale de l'élément absorbant 20. Deux couches distinctes d'un élément absorbant 20 diffèrent par leur composition (i.e. les matériaux ou les combinaisons de matériaux constituant ces couches) et/ou par le taux de porosité de ces couches. Chaque élément absorbant 20 est réalisé à partir d'un seul matériau ou d'une 25 seule combinaison de matériaux distincts. Des matériaux distincts sont disposés dans des couches distinctes ou mêlés dans une même couche. Chaque élément absorbant 20 possède une structure en section transversale déterminée par la géométrie de la section transversale (plein, tubulaire, diamètre externe, diamètre interne, nombre de couches, épaisseur de chaque couche,...), la composition 30 (matériau ou combinaison de matériaux constituant chaque couche) et le taux de porosité (taux de porosité de chaque couche). Deux éléments absorbants 20 possèdent des structures en section transversale identiques si ces structures en section transversale présentent la même géométrie en section transversale, la même composition et le même taux de porosité, et ce pour 35 chaque couche si l'élément absorbant 20 comprend plusieurs couches. 3045199 8 Deux éléments absorbants 20 possèdent des structures en section transversale différentes s'ils diffèrent par au moins un parmi la géométrie en section transversale, la composition et/ou le taux de porosité, et ce pour au moins une couche si l'élément absorbant 20 comprend plusieurs couches. 5 Les colonnes absorbantes 18 de la grappe absorbante 2 contiennent au moins deux ensembles absorbants 22, 24, 26, chaque ensemble absorbant 22, 24, 26 étant constitué d'une pluralité d'éléments absorbants 20 possédant la même structure en section transversale. Des éléments absorbants 20 d'un même ensemble absorbant 22, 24, 26 10 possèdent la même structure en section transversale mais peuvent éventuellement présenter des hauteurs différentes. Des éléments absorbants 20 d'un même ensemble absorbant sont identiques ou diffèrent uniquement par leur hauteur. La colonne absorbante 18 comprend au moins un premier ensemble absorbant 22 et un deuxième ensemble absorbant 24. 15 Les éléments absorbants 20 du premier ensemble absorbant 22 sont réalisés à partir d'un même matériau ou d'une même combinaison de matériaux choisi(s) parmi le groupe de matériaux absorbant les neutrons constitué d'un premier hafnate d'europium, d'un deuxième hafnate d'europium, d'un premier hafnate de samarium, d'un deuxième hafnate de samarium, de carbure d'hafnium et d'hexaborure de samarium. 20 Les éléments absorbants 20 du deuxième ensemble absorbant 24 sont également réalisés à partir d'un même matériau ou d'une même combinaison de matériaux choisi(s) parmi le groupe de matériaux absorbant les neutrons constitué d'un premier hafnate d'europium, d'un deuxième hafnate d'europium, d'un premier hafnate de samarium, d'un deuxième hafnate de samarium, de carbure d'hafnium et d'hexaborure de samarium. 25 Les éléments absorbants 20 du premier ensemble absorbant 22 diffèrent de ceux du deuxième ensemble absorbant 24 par leur structure en section transversale, i.e. au moins par un parmi la géométrie en section transversale, une composition et/ou un taux de porosité. L'expression « élément absorbant 20 réalisé à partir d'une combinaison de 30 matériaux » signifie de manière générale qu'un élément absorbant 20 comprend plusieurs matériaux mêlés ou mélangés dans une même couche de l'élément absorbant 20 et/ou séparés dans des couches distinctes de l'élément absorbant 20, réalisées par exemple dans des matériaux absorbants différents. Les expressions « identique », « même matériau » ou « même combinaison de 35 matériaux », « même structure en section transversale », « même géométrie en section 3045199 9 transversale » et « même taux de porosité » s'étendent ici aux inévitables tolérances de fabrication ou de mesure près. L'expression « les colonnes absorbantes 18 contiennent au moins deux ensembles absorbants 22, 24, 26 » signifie ici que les ensembles absorbants 22, 24, 5 26 sont présents dans les colonnes absorbantes 18 de la grappe absorbante 2 considérées dans leur ensemble. Chaque ensemble absorbant 22, 24, 26 comprend plusieurs éléments absorbants 20 disposés dans une même colonne absorbante 18 et/ou plusieurs éléments absorbants 20 répartis dans plusieurs colonnes absorbantes 18 de la grappe absorbante 2. 10 Il est possible que les éléments absorbants 20 de deux ensembles absorbants 22, 24, 26 soient contenus dans des colonnes absorbantes 18 respectives différentes et/ou que les éléments absorbants 20 de deux ensembles absorbants 22, 24, 26 soient contenus dans une même colonne absorbante 18. Les expressions « premier hafnate d'europium » et « deuxième hafnate 15 d'europium » désignent deux composés définis, formés par exemple par une réaction entre l'oxyde d'hafnium (Hf02) et l'oxyde d'europium (Eu203), possédant des compositions différentes, et en particulier des teneurs molaires en europium situées dans des gammes disjointes. Pour mémoire, un « composé défini » est un composé dont le changement de 20 phase se fait à température constante. Sur un diagramme de phase, une verticale indique la présence d'un composé défini. De préférence, le premier hafnate d'europium a une teneur molaire en oxyde d'europium comprise entre 43% et 54% et le deuxième hafnate d'europium a une teneur molaire en oxyde d'europium comprise entre 19% à 26%. Ces deux matériaux présentent 25 des capacités d'absorption et des masses volumiques différentes. Dans ces deux gammes, il est possible d'obtenir de l'hafnate d'europium en phase cristalline cubique qui présente l'avantage de ne pas ou peu gonfler sous irradiation. L'hafnate d'europium, sous forme de pastilles frittées de mêmes dimensions, est un peu plus absorbant et environ 4 fois plus dense que le carbure de bore. 30 L'hafnate d'europium ne génère pas de produit d'irradiation gazeux, ne réagit pas avec l'acier inoxydable jusqu'à au moins 1300°C, oidre de grandeur de la température de fusion de l'acier, et ne provoque pas de réaction exothermique avec l'eau. Les expressions « premier hafnate de samarium » et « deuxième hafnate de samarium » désignent deux composés définis, formés par exemple par une réaction entre 35 l'oxyde d'hafnium (Hf02) et l'oxyde de samarium (Sm203), possédant des compositions 3045199 10 différentes, et en particulier des teneurs molaires en samarium situées dans des gammes disjointes. De préférence, le premier hafnate de samarium a une teneur molaire en oxyde de samarium comprise entre 8% et 20% et le deuxième hafnate de samarium a une teneur 5 molaire en oxyde de samarium comprise entre 50% et 60%. Dans ces deux gammes, il est possible d'obtenir de l'hafnate de samarium en phase cristalline cubique qui présente l'avantage de ne pas ou peu gonfler sous irradiation. L'hafnate de samarium ne génère pas de produit d'irradiation gazeux, ne réagit pas avec l'acier inoxydable jusqu'à au moins 1300°Q ne provoque pas de réaction 10 exothermique avec l'eau. Sous forme d'empilement de pastilles frittées de mêmes dimensions que le ou les barreaux d'AIC, l'hafnate de samarium est moins dense que l'AIC : la masse volumique théorique de l'hafnate de samarium est inférieure d'environ 20% à celle de l'AIC. Sous forme de pastilles frittées de mêmes dimensions, le premier hafnate de 15 samarium absorbe un peu moins les neutrons que l'AIC, alors que le deuxième hafnate de samarium absorbe un peu plus les neutrons que l'AIC, l'écart d'absorption étant de l'ordre de 10% à chaque fois. Le premier hafnate de samarium, le deuxième hafnate de samarium, le premier hafnate d'europium et le deuxième hafnate d'europium étant miscibles entre eux et 20 présentant des conditions de frittage voisines, deux ou plus de ces matériaux absorbants peuvent être mêlés dans un même élément absorbant 20 fritté. A géométrie équivalente, le carbure d'hafnium (HfC) est un peu moins absorbant que l'AIC, de l'ordre de 5%. La masse volumique théorique du carbure d'hafnium est environ 20% supérieure à celle de l'AIC. 25 Le carbure d'hafnium ne génère pas de produit d'irradiation gazeux, ne réagit pas avec une gaine en acier inoxydable à moins de 1300°C, ne provoque pas de réaction exothermique avec l'eau et est naturellement en phase cubique. Sous forme de pastilles frittées de mêmes dimensions, l'hexaborure de samarium (SmB6) est un peu plus absorbant et trois fois plus dense que le carbure de bore et est 30 naturellement en phase cubique. Dans un mode de réalisation, les pastilles sont obtenues par frittage de poudre avec, si nécessaire, ajout d'un agent porogène pour ajuster le taux de porosité et/ou d'un additif de frittage. Le frittage est réalisé en continu ou par lots (en anglais « batch ») à une température comprise entre 1400°C et 1700°C sous ai pour les hafnate d'europium ou de 35 samarium et sous vide ou sous gaz neutre pour l'hexaborure de samarium. Le frittage est réalisé par lots à une température comprise entre 1900°C et 2200°C, sous vide, pour le 3045199 11 carbure d'hafnium, soit à partir d'une poudre broyée finement (cristallites REVENDICATIONS1.- Grappe absorbante (2) pour réacteur nucléaire à eau sous pression, comprenant un faisceau de crayons absorbants (6), chaque crayon absorbant (6) comprenant une gaine tubulaire (16) et une colonne absorbante (18) formée d'un empilement d'éléments absorbant les neutrons (20) reçus à l'intérieur de la gaine tubulaire (16), chaque élément absorbant (20) s'étendant suivant un axe longitudinal (A) et présentant une structure en section transversale déterminée par la géométrie en section transversale, la composition et le taux de porosité de l'élément absorbant (20), les colonnes absorbantes (18) contenant au moins deux ensembles absorbants (22, 24, 26), chaque ensemble absorbant (22, 24, 26) étant constitué d'une pluralité d'éléments absorbants (20) ayant la même structure en section transversale, la grappe comprenant au moins un premier ensemble absorbant (22) et un deuxième ensemble absorbant (24), les éléments absorbants (20) de chacun du premier ensemble absorbant (22) et du deuxième ensemble absorbant (24) étant réalisés à partir d'un même matériau ou d'une même combinaison de matériaux choisi(s) parmi le groupe de matériaux absorbant les neutrons constitué d'un premier hafnate d'europium, d'un deuxième hafnate d'europium, d'un premier hafnate de samarium, d'un deuxième hafnate de samarium, de carbure d'hafnium et d'hexaborure de samarium, les éléments absorbants (20) du premier ensemble absorbant (22) ayant une structure en section transversale différente de celle des éléments absorbants (20) du deuxième ensemble absorbant (24). 2.- Grappe selon la revendication 1, dans laquelle le premier hafnate de samarium a une teneur molaire en oxyde de samarium comprise entre 8% et 20% et le deuxième hafnate de samarium a une teneur molaire en oxyde de samarium comprise entre 50% et 60%. 3. Grappe selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le premier hafnate d'europium a une teneur molaire en oxyde europium comprise entre 43% et 54% et le deuxième hafnate d'europium a une teneur molaire en oxyde europium comprise entre 19`)/0 et 26`)/0. 4.- Grappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les éléments absorbants (20) d'au moins un ensemble absorbant (22, 24, 26) sont réalisés à partir du premier hafnate d'europium et/ou du deuxième hafnate d'europium. 5.- Grappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les éléments absorbants (20) du premier ensemble absorbant (22) sont réalisés exclusivement en premier hafnate de samarium, en deuxième hafnate de samarium, en 3045199 20 premier hafnate d'europium et/ou en deuxième hafnate d'europium, et les éléments absorbants (20) du deuxième ensemble absorbant (24) sont réalisés exclusivement en carbure d'hafnium. 6.- Grappe selon la revendication 5, dans laquelle les éléments absorbants (20) du 5 premier ensemble absorbant (22) et les éléments absorbants (20) du deuxième ensemble absorbant (24) sont disposés dans des crayons absorbants distincts. 7.- Grappe selon la revendication 6, comprenant autant de crayons absorbants (6) recevant des éléments absorbants (20) du premier ensemble absorbant (22) que de crayons absorbants (6) recevant les éléments absorbants (20) du deuxième ensemble 10 absorbant (24). 8.- Grappe selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans laquelle des éléments absorbants (20) du premier ensemble absorbant (22) et des éléments absorbants (20) du deuxième ensemble absorbant (24) sont disposés dans des crayons absorbants distincts adjacents deux à deux. 15 9.- Grappe selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, comprenant exclusivement le premier ensemble absorbant (22) et le deuxième ensemble absorbant (24). 10.- Grappe selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, comprenant un troisième ensemble absorbant (26) comprenant des éléments absorbants (20) réalisés 20 exclusivement en carbure de bore, en hexaborure de samarium, ou en premier hafnate d'europium et/ou en deuxième hafnate d'europium. 11.- Grappe selon la revendication 10, dans laquelle les éléments absorbants (20) du troisième ensemble absorbant (26) sont disposés dans les crayons absorbants recevant les éléments absorbants (20) du premier ensemble absorbant (22) et du 25 deuxième ensemble absorbant (24), de préférence dans la partie supérieure des crayons absorbants. 12.- Grappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les éléments absorbants (20) d'au moins un parmi le premier ensemble absorbant (22) et le deuxième ensemble absorbant (24) contiennent plusieurs matériaux 30 différents du groupe de matériaux et/ou les éléments absorbants (20) d'au moins un parmi le premier ensemble absorbant (22) et le deuxième ensemble absorbant (24) contiennent un seul matériau du groupe de matériaux. 13.- Grappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins une colonne absorbante (18) contenant exclusivement des éléments absorbants 35 (20) d'un même ensemble absorbant (22, 24, 26) et/ou au moins une colonne absorbante 3045199 21 (18) contenant des éléments absorbants (20) d'au moins deux ensembles absorbants (22, 24, 26) distincts. 14.- Grappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les éléments absorbants du premier ensemble absorbant (22) et du deuxième 5 ensemble absorbant (24) sont réalisés à partir du même matériau ou de la même combinaison de matériaux du groupe de matériaux et diffèrent par la géométrie de leur section transversale et/ou un taux de porosité. 15.- Grappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les éléments absorbants (20) d'au moins un ensemble absorbant (22, 24, 26) 10 contiennent exclusivement le premier l'hafnate d'europium et/ou le deuxième hafnate d'europium. 16.- Grappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins un ensemble absorbant (26) possède des éléments absorbants (20) possédant une structure en section transversale multicouche comprenant plusieurs 15 couches chacune réalisées dans un matériau ou une combinaison de matériaux du groupe de matériaux, chaque élément absorbant (20) comprenant au moins deux couches de compositions distinctes et/ou de taux de porosité distincts,. 17.- Grappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins une colonne absorbante (18) contenant des éléments absorbants (20) du 20 premier ensemble absorbant (22) et des éléments absorbants (20) du deuxième ensemble absorbant (24) répartis le long de la colonne absorbante (18) selon un motif répété. 18.- Grappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier hafnate d'europium, le deuxième hafnate d'europium, le premier 25 hafnate de samarium, le deuxième hafnate de samarium, le carbure d'hafnium et/ou l'hexaborure de samarium contenu(s) dans les éléments absorbants (20) du premier ensemble absorbant et du deuxième ensemble absorbant (22, 24) sont en phase cristalline cubique. 19.- Crayon absorbant (6) pour réacteur nucléaire à eau sous pression, 30 comprenant une gaine tubulaire (16) et une colonne absorbante (18) formée d'un empilement d'éléments absorbant les neutrons (20) reçus à l'intérieur de la gaine, la colonne absorbante (18) contenant au moins deux éléments absorbants (20), chaque élément absorbant (20) étant réalisé en un matériau ou une combinaison de matériaux choisi(s) parmi le groupe de matériaux absorbant les neutrons constitué d'un premier 35 hafnate d'europium, d'un deuxième hafnate d'europium, d'un premier hafnate de samarium, d'un deuxième hafnate de samarium, de carbure d'hafnium, et d'hexaborure 3045199 22 de samarium, les éléments absorbants (20) différant par leurs structure en section transversale.