Etude expérimentale de l’effet de la rugosité sur l’ablation d’une paroi solide par un jet liquide

Ce travail s’inscrit dans le cadre de la mitigation des accidents nucléaires graves dans les réacteurs nucléaires à neutrons rapides refroidis au sodium (RNR-Na). Afin de limiter les conséquences dues à la création de corium (un mélange radioactif de combustible nucléaire fondu et de matériaux de la structure du réacteur) lors de la fusion du cœur, deux dispositifs peuvent être implémentés au sein des nouveaux RNR-Na. Ces dispositifs sont des "tubes de déchargement", conçus pour transférer le corium vers la partie inférieure de la cuve, et un "récupérateur de corium", destiné à recevoir ce corium afin d’éviter une recriticité et pour traiter son refroidissement sur le long terme. Cependant, le corium atteint le récupérateur sous forme de jet chaud ( 3000k) ce qui peut induire un risque d’ablation locale et de percement du récupérateur. Il est nécessaire de prendre ce risque en compte pour pouvoir assurer l’intégrité du récupérateur de corium pendant cette phase de relocalisation, pour éviter tout risque de perforation. Dans ce contexte, la présente étude se concentre sur l’ablation thermique du récupérateur par le biais de l’étude de l’impact d’un jet chaud sur une surface solide rugueuse.

Parmi les phénomènes souvent ignorés par les études portant sur l’ablation d’une paroi solide par un jet liquide nous avons choisi d’investiguer l’effet de la rugosité sur l’ablation. Ainsi, ce travail présente les travaux expérimentaux menés pour étudier l’ablation d’un bloc de glace par un jet d’eau sur une surface rugueuse, dans des conditions déterminées pour être représentatives d’un cas réacteur. Il a été observé que la rugosité de la surface exerce une influence notable, augmentant considérablement la vitesse d’ablation du solide.