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Concept
Zircaloy
Résumé
Zircaloy (de l'anglais Zirconium et « alloy », alliage) est un nom générique et de marque donné à un groupe d'alliages de zirconium (solutions solides).
thumb|« Crayon » constitué d'un tube de zircaloy destiné à recevoir un empilement de pastilles d'uranium, élément de base d'un des assemblages qui seront insérés dans le réacteur nucléaire d'une centrale nucléaire.
Le Zircaloy est utilisé dans l'industrie chimique pour ses remarquables propriétés physico-chimiques.
Ses matériaux constitutifs sont abondants, mais la purification du zirconium est coûteuse.
Ces alliages sont utilisés surtout dans l'industrie nucléaire (dans les « réacteurs à eau » notamment), en raison de leurs caractéristiques de transparence neutronique (le zirconium a une très faible section efficace d'absorption des neutrons thermiques). Ils forment le gainage des crayons combustibles, qui sont la première barrière de confinement, la seconde étant l'enveloppe du réacteur et du circuit primaire.
Le refroidissement du réacteur est nécessaire pour que le zirconium conserve une bonne tenue et une résistance à l'oxydation et à la corrosion nodulaire.
Dans certaines conditions (radioactivité, haute température et présence de vapeur d'eau notamment), une réaction oxydative du zirconium avec l'hydrogène de l'eau est possible, avec formation et diffusion dans l'alliage de zirconium d'hydrures moins denses, sources de fragilisation mécanique (avec cloques, desquamation et éventuelles fissurations ou casse) ; ce phénomène est connu sous le nom de « fragilisation par l'hydrogène » (). En cas de dénoyage (par défaut de refroidissement) du combustible nucléaire, ou lors de montée excessive en température, voire de vidange accidentelle du cœur, des dégradations ou des pertes d'étanchéité se produisent dans les gaines de zirconium.
Dureté élevée, ductilité intéressante et très bonne résistance (en conditions normales) à la corrosion par des acides, les alcalins, l'eau de mer, etc.
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