Brevet FR3113174A1 — publié le 20220204

Procédé et système de détermination du taux de combustion d’un élément de combustible nu c l éaire Le procédé de détermination du taux de combustion d’un élément de combustible nucléaire comprend comprenant la détermination du taux de combustion de l’élément de combustible nucléaire en fonction d’une coloration d’une surface externe d’une gaine de l’élément de combustible nucléaire. Figure pour l'abrégé : Figure 3 Procédé et système de détermination du taux de combustion d’un élément de combustible nucléaire La présente invention concerne le domaine des réacteurs nucléaires, et en particulier la détermination du taux de combustion d’un élément de combustible nucléaire. Un réacteur nucléaire comprend généralement un cœur formé d’une pluralité d’assemblages de combustible nucléaire disposés côte à côte, chaque assemblage de combustible nucléaire comprenant un faisceau de crayons de combustible nucléaire s’étendant sensiblement verticalement. Chaque assemblage de combustible nucléaire est situé à une position déterminée dans le cœur. La combustion subie par les assemblages de combustible nucléaire du cœur varie d’un assemblage de combustible nucléaire à l’autre en fonction de la position de chaque assemblage de combustible nucléaire au sein du cœur. Par exemple, un assemblage de combustible nucléaire situé en périphérie du cœur subit a priori une combustion moins important qu’un assemblage de combustible nucléaire situé au centre du cœur. La combustion subie par les crayons de combustible nucléaire d’un même assemblage de combustion nucléaire varie d’un crayon à l’autre en fonction de la position des crayons de combustible nucléaire au sein du faisceau. Par exemple, dans un assemblage de combustible nucléaire situé en périphérie du cœur, un crayon de combustible nucléaire situé sur une face de l’assemblage de combustible nucléaire tournée vers l’extérieur du cœur, subit une combustion a priori moins importante qu’un crayon de combustible nucléaire situé sur une autre face de l’assemblage de combustible nucléaire tournée vers l’intérieur du cœur et en regard d’un autre assemblage de combustible nucléaire. Afin d’optimiser la combustion des assemblages de combustible nucléaire, le réacteur nucléaire est opéré en effectuant des cycles de combustion, le réacteur nucléaire étant arrêté entre deux cycles de combustion pour repositionner des assemblages de combustibles au sein du cœur, pour décharger des assemblages de combustible nucléaires usés et/ou pour charger des assemblages de combustible neufs en remplacement des assemblages de combustible nucléaire usés. Pour chaque cycle de combustion, chaque assemblage de combustible nucléaire identifié individuellement est disposé à une position déterminée au sein du cœur et dans une orientation déterminée autour de son axe central. Par ailleurs, si un assemblage de combustible nucléaire comprend un ou plusieurs crayon(s) de combustible nucléaire endommagé(s) et des crayons de combustible nucléaire opérationnels pouvant encore subir un ou plusieurs cycles de combustion, il est possible de retirer chaque crayon de combustible nucléaire endommagé pour le remplacer par un crayon en acier. Pour déterminer le taux de combustion de chaque assemblage de combustible nucléaire dans son ensemble et de chacun de ses crayons de combustible nucléaire en particulier, il est possible de se reposer sur une traçabilité individuelle de chaque assemblage de combustible nucléaire et de chaque crayon de combustible nucléaire, par exemple en utilisant un système de code d’identification apposés sur ces éléments, et de se baser sur des simulations par ordinateur de cycles de combustion pour estimer un taux de combustion pour chaque assemblage de combustible nucléaire et de chaque crayon de combustible nucléaire. Cependant, l’identification individuelle de chaque assemblage de combustible nucléaire et de chaque crayon de combustible nucléaire rend les opérations de manutention plus longues, notamment lors de la réparation d’assemblages de combustible nucléaire ou lors de rotation d’assemblages de combustible nucléaire. En outre, il subsiste malgré tout un risque d’erreur dans l’identification de chaque assemblage de combustible nucléaire et de chaque crayon de combustible nucléaire, pouvant conduire à un mauvais positionnement d’un assemblage de combustible nucléaire ou d’un crayon de combustible nucléaire au sein du cœur. Un des buts de l’invention est de proposer un procédé permettant de déterminer le taux de de combustion d’un élément de combustible nucléaire de manière simple à mettre en œuvre et complémentaire du suivi des assemblages de combustible nucléaire, facilitant et fiabilisant les opérations de manutention et de services des assemblages de combustible nucléaire. A cet effet, l’invention propose un procédé de détermination du taux de combustion d’un élément de combustible nucléaire comprenant une gaine contenant du combustible nucléaire, le procédé de détermination du taux de combustion comprenant la détermination du taux de combustion de l’élément de combustible nucléaire en fonction d’une coloration d’une surface externe de la gaine. Compte tenu des conditions régnant dans un réacteur nucléaire, au cours de la combustion de l’élément de combustible nucléaire, celui-ci subit une oxydation qui conduit à la formation d’une couche d’oxyde sur la surface externe de la gaine de l’élément de combustible nucléaire, l’épaisseur de la couche d’oxyde augmentant au fur et à mesure de la combustion de l’élément de combustible nucléaire. En outre, la couleur de la couche d’oxyde varie en fonction de son épaisseur avec une relation biunivoque entre l’épaisseur de la couche d’oxyde et la coloration de la couche d’oxyde. Ainsi, en analysant la coloration de la surface externe de la gaine de l’élément de combustible nucléaire, il est possible de déterminer le taux de combustion de l’élément de combustible nucléaire de manière simple et fiable. Dans des exemples de réalisation particuliers, le procédé de détermination du taux de combustion comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - il comprend la comparaison d’une coloration d’une surface externe de la gaine à une coloration d’au moins un échantillon de référence et/ou à des données de coloration enregistrées dans une base de données de coloration et indicative de la coloration de la gaine en fonction du taux de combustion de l’élément de combustible nucléaire, et la détermination du taux de combustion de l’élément de combustible nucléaire en fonction du résultat de la comparaison. - il comprend la capture d’une image de la gaine à l’aide d’un appareil de capture d’image, la comparaison étant effectuée sur la base de l’image capturée par l’appareil de capture d’image ; - la comparaison est faite de manière automatisée par analyse de l’image capturée à l’aide d’un module d’analyse ; - le module d’analyse est configuré pour comparer la coloration de la surface externe de la gaine à la coloration d’un(des) échantillon(s) de référence et/ou aux données de coloration de la base de données de coloration ; - le procédé comprend la détermination d’une épaisseur d’oxyde recouvrant la gaine en fonction de la comparaison de la coloration de la surface externe de la gaine avec la coloration d’un (des) échantillon(s) de référence et/ou à des données de coloration d’une base de données de coloration, le taux de combustion étant déterminé en fonction de l’épaisseur d’oxyde ; - l’élément de combustible nucléaire est un crayon de combustible nucléaire ; - la gaine comprend un substrat recouvert d’un revêtement ; - le substrat est réalisé dans un matériau à base de zirconium ; - le revêtement est réalisé dans un matériau à base de chrome. L’invention concerne aussi un système de détermination du taux de combustion d’un élément de combustible nucléaire comprenant une gaine contenant du combustible nucléaire, le système comprenant un appareil de capture d’image pour capturer une image d’une surface externe de la gaine, et un module d’analyse configuré pour analyser l’image capturée pour déterminer la coloration de la gaine et pour déterminer un taux de combustion en fonction de la coloration de la gaine et de données de coloration enregistrées dans une base de données de coloration et/ou d’au moins un échantillon de référence. Dans des exemples de réalisation particuliers, le système de détermination du taux de combustion comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles - le module d’analyse est configuré pour déterminer une épaisseur d’oxyde recouvrant la gaine en fonction de la comparaison de la coloration de la gaine avec les données de coloration de la base de données et/ou le(s) échantillon(s) de référence, et pour déterminer le taux de combustion en fonction de l’épaisseur d’oxyde déterminée ; - l’élément de combustible nucléaire est un crayon de combustible nucléaire ; - la gaine comprend un substrat recouvert d’un revêtement ; - le substrat est réalisé dans un matériau à base de zirconium ; - le revêtement est réalisé dans un matériau à base de chrome. L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue en coupe d’un crayon de combustible nucléaire ; - la Figure 2 est une vue en coupe transversale d’un tube d’une gaine du crayon de combustible nucléaire de la Figure 1 ; et - la Figure 3 est une vue schématique d’un système de détermination du taux de combustion d’un élément de combustible nucléaire tel que le crayon de combustible nucléaire de la Figure 1. La Figure 1 illustre un crayon de combustible nucléaire 2 destiné par exemple à être utilisé dans un réacteur à eau légère, en particulier un réacteur à eau sous pression (ou PWR pour « Pressurized Water Reactor »), un réacteur à eau bouillante (ou BWR pour « Boiling Water Reactor »), un réacteur de type « VVER », un réacteur de type « RBMK », ou un réacteur à eau lourde, par exemple de type « CANDU ». Le crayon de combustible nucléaire 2 présente la forme d’une tige allongée suivant un axe central A. Le crayon de combustible nucléaire 2 comprend une gaine 4 contenant du combustible nucléaire. La gaine 4 comprend un tube 6 et deux bouchons 8, chaque bouchon 8 étant soudé à une extrémité respective du tube 6 pour fermer cette extrémité de manière étanche. Le tube 6 s’étend suivant l’axe central A du crayon de combustible nucléaire 2. Le tube 6 présente de préférence une section transversale circulaire centrée sur l’axe central A. Le combustible nucléaire se présente par exemple sous la forme d’un empilement de pastilles 10 empilées axialement à l’intérieur du tube 6, chaque pastille 10 contenant du matériau fissile. L’empilement de pastilles 10 est aussi appelée « colonne fissile ». Le crayon de combustible nucléaire 2 comprend en option un ressort 12 disposé à l’intérieur du tube 6, entre l’empilement de pastilles 10 et l’un des bouchons 8, pour pousser l’empilement de pastilles 10 vers l’autre bouchon 8. Le ressort 12 est comprimé entre l’empilement de pastilles 10 et le bouchon 8. Un volume ou plenum 14 est ménagé entre l’empilement de pastilles 10 et le bouchon 8 sur lequel le ressort 12 prend appui. Ce plenum 14 permet le stockage de gaz s’échappant du combustible nucléaire au cours du fonctionnement du réacteur. Le ressort 12 est situé dans le plenum 14. Comme illustré sur la Figure 2 qui représente une vue en coupe transversale du tube 6, ce dernier comprend un substrat 16 de forme tubulaire, recouvert extérieurement d’un revêtement 18. Le substrat 16 présente une surface interne 16A, tournée vers l’intérieur de la gaine 4, et une surface externe 16B tournée vers l’extérieur de la gaine 4. Le revêtement 18 recouvre la surface externe 16B du substrat 16 pour le protéger de l’environnement extérieur. Le substrat 16 est par exemple réalisé dans un matériau à base de zirconium. Dans le contexte présent, un matériau à base de zirconium désigne un matériau en zirconium pur ou un alliage à base de zirconium. Un matériau en zirconium pur est un matériau comprenant au moins 99% de zirconium. Un alliage à base de zirconium est un alliage comprenant au moins 95% de zirconium. Dans un exemple de réalisation, l’alliage de zirconium est par exemple choisi parmi les alliages de zirconium connus sous les noms de M5, ZIRLO, E110, HANA et N36. Le substrat 16 présente par exemple une épaisseur comprise entre 0,4 mm et 1 mm. L’épaisseur du substrat 16 est la distance entre la surface interne 16A et la surface externe 16B du substrat 16. Le revêtement 18 est mince et présente par exemple une épaisseur strictement inférieure à celle du substrat 16. Le revêtement 18 présente par exemple une épaisseur comprise entre 5 μm et 25 μm. L’épaisseur du revêtement 18 est prise suivant la normale à la surface sur laquelle le revêtement 18 est déposé, ici la surface externe 16B du substrat 16. Le revêtement 18 est la couche la plus externe de l’élément de gainage 6. Le revêtement 18 est en contact avec l’environnement extérieur. Le revêtement 18 est réalisé par exemple dans un matériau à base de chrome. Dans le contexte présent, un matériau à base de chrome désigne un matériau en chrome pur ou un alliage à base de chrome. Un matériau en chrome pur est un matériau comprenant au moins 99% de chrome. Un alliage à base de chrome est un alliage comprenant au moins 85% de chrome. Dans un exemple de réalisation, le matériau à base de chrome est un alliage à base de chrome choisi parmi : un alliage binaire chrome-aluminium (CrAl), un alliage binaire chrome-azote (CrN) et un alliage binaire chrome-titane (CrTi). Le revêtement 18 comprend une seule couche réalisée en matériau à base de chrome ou plusieurs couches superposées réalisée en matériau à base de chrome, de préférence avec le même matériau à base de chrome. La structure du revêtement 18 en plusieurs couches superposées résulte par exemple du procédé de dépôt utilisé pour déposer le revêtement 18 sur le substrat 16. Au cours de la combustion du crayon de combustible nucléaire 2 dans un réacteur nucléaire, le crayon de combustible nucléaire 2 est soumis aux irradiations nucléaires et à un environnement oxydant. Une couche d’oxyde 20 tend à se former sur la surface externe de la gaine 4, en particulier sur la surface externe du tube 4, i.e. ici sur le revêtement 18. Pour un revêtement 18 réalisé dans un matériau à base de chrome, la couche d’oxyde 20 est par exemple une couche d’oxyde de chrome (Cr 2 O 3 ). La couche d’oxyde 20 présente une épaisseur e qui croît de manière corrélée avec le taux de combustion du crayon de combustible nucléaire 2. Plus le taux de combustion du crayon de combustible nucléaire 2 augmente, plus l’épaisseur e de la couche d’oxyde augmente. Par ailleurs, il a été constaté que la couleur de la couche d’oxyde 20 est fonction de son épaisseur, avec une relation biunivoque entre la couleur et l’épaisseur : à une couleur donnée correspond une unique épaisseur et, inversement, à une épaisseur donnée correspond une unique couleur. Ainsi, en déterminant la coloration prise par la surface externe du tube 6 de la gaine 4 du crayon de combustible nucléaire 2 au fur et à mesure de la combustion du crayon de combustible nucléaire 2, il est possible de déterminer le taux de combustion correspondant du crayon de combustible nucléaire 2. Comme cela sera détaillé par la suite, la détermination du taux de combustion peut être réalisée en comparant la couleur de la lumière réfléchie par le tube 6 à un ou plusieurs échantillon(s) de référence et/ou à des données de coloration enregistrées dans une base de données de coloration. La Figure 3 illustre un système de détermination du taux de combustion 22 configuré pour déterminer le taux de combustion du crayon de combustible nucléaire 2 de manière automatisée, en fonction de la coloration de la gaine 4, en particulier du tube 6. Le système de détermination du taux de combustion 22 comprend un appareil de capture d’image 24 pour capturer une image de la surface externe du crayon de combustible nucléaire 2, et un module d’analyse 26 configuré pour déterminer un taux de combustion du crayon de combustible nucléaire 2 en fonction de l’image capturée par l’appareil de capture d’image 24, par comparaison avec des données de coloration enregistrées dans une base de données de coloration 28 et indicatives de la coloration du crayon de combustible nucléaire 2 en fonction de son taux de combustion et/ou de l’épaisseur d’oxyde le recouvrant, et/ou avec des images capturées pour des échantillons de références 30. Dans un exemple de réalisation, le module d’analyse 26 est configuré pour comparer la coloration de la gaine à la coloration du(des) échantillon(s) de référence et/ou aux données de coloration de la base de données de coloration. Dans ce cas la base de données de coloration associe 28 des colorations à des taux de combustion et/ou des épaisseurs d’oxyde, chaque coloration correspondant à un taux de combustion respectif et/ou une épaisseur d’oxyde respective, et/ou chaque échantillon de référence 30 correspond à un taux de combustion respectif et/ou une épaisseur d’oxyde respective. Dans un exemple de réalisation, le module d’analyse 22 est configuré pour déterminer un taux de combustion recouvrant la gaine en fonction de la comparaison de la coloration de la gaine avec la coloration d’une du(des) échantillon(s) de référence et/ou avec les données de coloration de la base de données de coloration 28. Dans ce cas la base de données de coloration 28 associe des colorations à taux de combustion, chaque coloration correspondant à un taux de combustion respectif, et/ou chaque échantillon de référence 30 correspond à un taux de combustion respectif. Dans un exemple de réalisation, le module d’analyse est configuré pour déterminer une épaisseur d’oxyde recouvrant la gaine en fonction de la comparaison de la coloration de la gaine avec la coloration d’un(des) échantillon(s) de référence et/ou avec les données de coloration de la base de données, le taux de combustion étant ensuite déterminé en fonction de l’épaisseur d’oxyde. Dans ce cas la base de données de coloration 28 associe des colorations à des épaisseurs d’oxyde, chaque coloration correspondant à une épaisseur d’oxyde respective, et/ou chaque échantillon de référence 30 correspond à une épaisseur d’oxyde respective. Il est possible ensuite de déterminer le taux de combustion en fonction de l’épaisseur d’oxyde, par exemple en se référant à une table de correspondance entre l’épaisseur d’oxyde et le taux de combustion. Dans un exemple de réalisation, le module d’analyse 26 est une application logicielle, le système de détermination du taux de combustion 22 comprenant une unité de traitement de données 32 comprenant une mémoire 34 dans laquelle est enregistrée l’application logicielle, et un processeur 36 propre à exécuté l’application logicielle enregistrée dans la mémoire 34. En variante, le module d’analyse 26 est prévu sous la forme d’un composant logique programmable ou d’un circuit intégré spécifique (ou « ASIC » pour « Application Specific Integrated Circuit » en anglais). Un procédé de détermination d’un taux de combustion comprend la détermination du taux de combustion du crayon de combustible nucléaire 2 en fonction de la coloration d’une surface externe de la gaine 4 du crayon de combustible nucléaire 2. Dans un exemple de réalisation, le procédé de détermination d’un taux de combustion comprend la détermination du taux de combustion du crayon de combustible nucléaire 2 en fonction d’une comparaison d’une coloration d’une surface externe de la gaine 4 du crayon de combustible nucléaire 2 avec une coloration d’au moins un échantillon de référence 30 et/ou avec des données de coloration enregistrées dans une base de données de coloration 28 et indicatives de la coloration de la gaine 4 en fonction du taux de combustion du crayon de combustible nucléaire 2 et/ou d’une épaisseur d’oxyde recouvrant le crayon de combustible nucléaire 2, et la détermination du taux de combustion du crayon de combustible nucléaire 2 en fonction du résultat de la comparaison. Dans un exemple de réalisation, le procédé de détermination d’un taux de combustion comprend la comparaison de la coloration de la gaine à la coloration d’un(des) échantillon(s) de référence 30 et/ou aux données de coloration de la base de données de coloration 28. Dans ce cas, la base de données de coloration associe 28 des colorations à des taux de combustion et/ou des épaisseurs d’oxyde, chaque coloration correspondant à un taux de combustion respectif et/ou une épaisseur d’oxyde respective, et/ou chaque échantillon de référence 30 correspond à un taux de combustion respectif et/ou une épaisseur d’oxyde respective. Dans un exemple de réalisation, le procédé de détermination d’un taux de combustion comprend la détermination du taux de combustion en fonction de la comparaison de la coloration de la gaine avec la coloration d’une du(des) échantillon(s) de référence et/ou avec les données de coloration de la base de données de coloration 28. Dans ce cas la base de données de coloration 28 associe des colorations à des taux de combustion, chaque coloration correspondant à un taux de combustion respectif, et/ou chaque échantillon de référence 30 correspond à un taux de combustion respectif. Dans un exemple de réalisation, le procédé de détermination d’un taux de combustion comprend la détermination d’une épaisseur d’oxyde 20 recouvrant la gaine en fonction de la comparaison de la coloration de la gaine avec la coloration d’un(des) échantillon(s) de référence et/ou avec les données de coloration de la base de données de coloration 28, le taux de combustion étant ensuite déterminé en fonction de l’épaisseur d’oxyde. Dans ce cas la base de données de coloration 28 associe des colorations à des épaisseurs d’oxyde, chaque coloration correspondant à une épaisseur d’oxyde respective, et/ou chaque échantillon de référence 30 correspond à une épaisseur d’oxyde respective. Il est possible ensuite de déterminer le taux de combustion en fonction de l’épaisseur d’oxyde, par exemple en se référant à une table de correspondance entre l’épaisseur d’oxyde et le taux de combustion. Le système de détermination d’un taux de combustion 22 est configuré pour la mise en œuvre de ce procédé de détermination d’un taux de combustion 22. De préférence, le procédé de détermination du taux de combustion comprend l’établissement de la base de données de coloration 28 et/ou l’obtention des échantillons de référence 30. L’établissement de la base de données de coloration 28 est réalisé par exemple à en effectuant des relevés de coloration sur un crayon de combustible nucléaire 2 au cours de sa combustion. Ces relevés de coloration peuvent être réalisés dans un réacteur nucléaire de production ou dans un réacteur nucléaire expérimental. Les relevés de coloration effectués sur un crayon de combustible nucléaire 2 seront valables pour des crayons de combustible nucléaire de même conception. L’obtention d’échantillons de référence 30 peut être effectué avec plusieurs crayons de combustible nucléaire 2, en interrompant la combustion des crayons de combustible nucléaire à des taux de combustion respectifs déterminés ou des épaisseurs d’oxyde déterminé, pour les utiliser comme échantillons 30. L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation présentés ci-dessus. D’autres exemples de réalisation sont envisageables. Le procédé et le système de détermination du taux de combustion ont été décrits pour la détermination d’un crayon de combustible nucléaire. Le principe de l’invention peut s’appliquer à un élément de combustible nucléaire en forme de plaque comprenant une couche de combustible nucléaire intercalé entre deux plaques de gaine définissant la gaine de l’élément de combustible nucléaire. De manière générale, l’invention s’applique à un élément de combustible nucléaire comprenant une gaine contenant du combustible nucléaire. Par ailleurs, l’invention a été décrite pour un crayon de combustible nucléaire dont la gaine comprend un substrat, en particulier un substrat métallique réalisé par exemple dans un matériau à base de zirconium, le substrat étant recouvert d’un revêtement, en particulier un revêtement métallique réalisé dans un matériau à base de chrome. Un tel revêtement à base de chrome forme une couche d’oxyde qui présente une forte variation de coloration en fonction de son épaisseur, ce qui facilite la détermination de l’épaisseur d’oxyde et/ou du taux de combustion en fonction de la coloration de la gaine. La coloration du revêtement réalisé dans un matériau à base de chrome présente une relation sensiblement biunivoque entre la couleur du revêtement et l’épaisseur de la couche d’oxyde du revêtement, de sorte que la détermination de la couleur du revêtement permet de déterminer l’épaisseur de la couche d’oxyde du revêtement, et ainsi le taux de combustion du crayon de combustible nucléaire. Cependant, l’invention s’applique de manière générale pour toute gaine présentant une relation sensiblement biunivoque entre la coloration de la gaine et le taux de combustion de l’élément de combustible nucléaire, en particulier une relation sensiblement biunivoque entre la coloration de la gaine et l’épaisseur d’une couche d’oxyde formée sur la gaine au cours de la combustion du crayon de combustible nucléaire. En particulier, l’invention peut s’appliquer par exemple à une gaine dépourvue de revêtement ou à une gaine comprenant un substrat non métallique recouvert par un revêtement métallique ou non. Procédé de détermination du taux de combustion d’un élément de combustible nucléaire (2) comprenant une gaine (4) contenant du combustible nucléaire, le procédé de détermination du taux de combustion comprenant la détermination du taux de combustion de l’élément de combustible nucléaire en fonction d’une coloration d’une surface externe de la gaine. Procédé de détermination du taux de combustion selon la revendication 1, comprenant la comparaison d’une coloration d’une surface externe de la gaine (4) à une coloration d’au moins un échantillon de référence (30) et/ou à des données de coloration enregistrées dans une base de données de coloration (28) et indicative de la coloration de la gaine (4) en fonction du taux de combustion de l’élément de combustible nucléaire (2), et la détermination du taux de combustion de l’élément de combustible nucléaire (2) en fonction du résultat de la comparaison. Procédé de détermination du taux de combustion selon la revendication 2, comprenant la capture d’une image de la gaine (4) à l’aide d’un appareil de capture d’image (24), la comparaison étant effectuée sur la base de l’image capturée par l’appareil de capture d’image (24). Procédé de détermination du taux de combustion selon la revendication 3, dans lequel la comparaison est faite de manière automatisée par analyse de l’image capturée à l’aide d’un module d’analyse (26). Procédé de détermination du taux de combustion selon la revendication 4, dans lequel le module d’analyse (26) est configuré pour comparer la coloration de la surface externe de la gaine à la coloration d’un(des) échantillon(s) de référence (30) et/ou aux données de coloration de la base de données de coloration (28). Procédé de détermination du taux de combustion selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant la détermination d’une épaisseur d’oxyde recouvrant la gaine (4) en fonction de la comparaison de la coloration de la surface externe de la gaine (4) avec la coloration d’un (des) échantillon(s) de référence (30) et/ou à des données de coloration d’une base de données de coloration (28), le taux de combustion étant déterminé en fonction de l’épaisseur d’oxyde. Procédé de détermination du taux de combustion selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément de combustible nucléaire est un crayon de combustible nucléaire. Procédé de détermination du taux de combustion selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la gaine (4) comprend un substrat (16) recouvert d’un revêtement (18). Procédé de détermination du taux de combustion selon la revendication 8, dans lequel le substrat (16) est réalisé dans un matériau à base de zirconium. Procédé de détermination du taux de combustion selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans lequel le revêtement est réalisé dans un matériau à base de chrome. Système de détermination du taux de combustion d’un élément de combustible nucléaire comprenant une gaine contenant du combustible nucléaire, le système comprenant un appareil de capture d’image (24) pour capturer une image d’une surface externe de la gaine (4), et un module d’analyse (26) configuré pour analyser l’image capturée pour déterminer la coloration de la gaine (4) et pour déterminer un taux de combustion en fonction de la coloration de la gaine (4) et de données de coloration enregistrées dans une base de données de coloration (28) et/ou d’au moins un échantillon de référence (30). Système de détermination du taux de combustion selon la revendication 11, dans lequel le module d’analyse (26) est configuré pour déterminer une épaisseur d’oxyde recouvrant la gaine (4) en fonction de la comparaison de la coloration de la gaine avec les données de coloration de la base de données (28) et/ou le(s) échantillon(s) de référence (30), et pour déterminer le taux de combustion en fonction de l’épaisseur d’oxyde déterminée. Système de détermination du taux de combustion selon la revendication 11 ou la revendication 12, dans lequel l’élément de combustible nucléaire est un crayon de combustible nucléaire. Système de détermination du taux de combustion selon l’une quelconque des revendications 11 à 13 dans lequel la gaine comprend un substrat (16) recouvert d’un revêtement (18). Système de détermination du taux de combustion selon la revendication 14, dans lequel le substrat (16) est réalisé dans un matériau à base de zirconium. Système de détermination du taux de combustion selon la revendication 14 ou la revendication 15, dans lequel le revêtement (18) est réalisé dans un matériau à base de chrome.