rapport c.e.a. n°2241

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PREMIER MINISTRE COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE MESURE DE L'ENERGIE EMMAGASINEE PAR LE GRAPHITE IRRADIE par P. GELIN , J. RAPPENEAU , C. BRUNETON , M. QUETIER Rapport C.E.A. n°2241

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Page 1: Rapport C.E.A. n°2241

P R E M I E R M I N I S T R E

C O M M I S S A R I A T AL'ENERGIE ATOMIQUE

MESURE DE L'ENERGIE

EMMAGASINEE PAR LE GRAPHITE IRRADIE

par

P. GELIN , J. RAPPENEAU , C. BRUNETON , M. QUETIER

Rapport C.E.A. n°2241

Page 2: Rapport C.E.A. n°2241

CEA 2241 - GELIN P., RAPPENEAU J., BRUNETON C., QUETIER M.

MESURE DE L'ENERGIE EMMAGASINEE PAR LE GRAPHITE IRRADIE(1962)

Sommaire.- Pour mesurer l'énergie emmagasinée par le graphite irradié,une nouvelle méthode de mesure a été mise au point : le recuit semi-adiabatique (R.S.A. ),

Le principe consiste à plonger un échantillon "dans une enceinte dontla température croît en fonction de la distance de plongée. Lorsque l'échan-tillon de graphits irradié libère "spontanément" son énergie, il est placéà tout instant en un point de l'enceinte qui est à la même température.Ainsi, le graphite atteint une température 6a assez proche de celle qui cor-respondrait à une réaction adiabatique.

La comparaison des quantités d'énergie mesurées par analyse ther-mique différentielle et par recuit semi-adiabatique sur des échantillons degraphite irradiés dans des conditions analogues, est satisfaisante. Cetteméthode permet de déterminer rapidement l'énergie libérable "spontané-ment" par le graphite irradié. De ce fait, elle est particulièrement bienadaptée à l'étude des températures maximum (conditions adiabatique s), quipourraient être atteintes par libération d'énergie pendant le recuit del'empilement de graphite d'un réacteur. , • ;/ - • ^_

1 CEA 2241 - GELIN P., RAPPENEAU J.', BRUNETON C., QUETIER M.

MEASUREMENT OP ENERGY STORED IN IRRADIATED GRAPHITE (1962)i

Summary. - A new method has been developed for measuring the storedenergy of irradiated graphite : semi-adiabatic annealing (R. S.A. ).

The principle consists in placing a sample in an enclosure whosetemperature increases as a function of the depth' of the sample. Whenthe sample of irradiated graphite releases its energy "spontaneously", itis placed at each moment at a point in the enclosure which is at the, sametemperature. The graphite thus attains a temperature € fairly close tothat which would correspond to an adiabàtic. reaction.

The comparison of the amounts of energy measured by differential•thermal analysis and by semi-adiabatic annealing on samples of graphiteirradiated in similar conditions, is satisfactory. This method makes itpossible to measure rapidly the energy which can be released "sponta-neously" from irradiated graphite. As a result, it'is particularly suitable "for the study of the maximum temperatures (adiabàtic conditions) whichcould be produced by the energy liberation during the annealing of thegraphite stack of a reactor.

Page 3: Rapport C.E.A. n°2241

- Rapport C.E.A. n°2241 -

'Service des Etudes Mécaniques et Thermiques, Section Thermique

Service de Physico-Chimie Appliquée, Section de Physique de Matériaux Nucléaires

MESURE DE L'ENERGIE EMMAGASINEE PAR LE GRAPHITE IRRADIE

par

P. GELIN, J. RAPPENEAU, C. BRUNETON, M. QUETIER

- 1962 -

Page 4: Rapport C.E.A. n°2241

MESURE DE L'ENERGIE EMMAGASINEE PAR LE GRAPHITE IRRADIE

INTRODUCTION

Pour mesurer l'énergie interne emmagasinée par le graphite sous l'effet des rayonne-

ments neutroniques, deux méthodes de mesure ont été développées ; le recuit à température cons-

tante (RTC) et l'analyse thermique différentielle (ATD).

En utilisant ces deux méthodes de mesure, des échantillons de graphite irradiés dans des

conditions analogues, ont été étudiés. Les résultats obtenus par RTC et ATD se sont révélés en

bon accord pour des échantillons de graphite irradiés qui n'avaient pas subi de recuits antérieurs.

Par contre, des écarts entre les valeurs de l'énergie mesurée par ces deux méthodes, sont appa-

rus pour du graphite recuit puis irradié à nouveau.

La validité des résultats obtenus par la méthode RTC peut être mise en doute par suite

de l'accroissement des "dommages" causés au graphite par les re-irradiations et recuits succes-

sifs.

Bien que les résultats obtenus par analyse thermique différentielle soient en bon accord

avec ceux obtenus par d'autres expérimentateurs [2] nous avons cherché à confirmer ces résultats

en réalisant une troisième méthode de mesure de l'énergie appelée recuit semi-adiabatique

(R.S.A.).

I - METHODES DE MESURE DE L'ENERGIE

Les principes des méthodes de mesure de l'énergie emmagasinée par le graphite irradié,

antérieurement mises au point seront rappelés brièvement.

I. 1 - R.T.C.

Le recuit à température constante consiste à plonger l'échantillon de graphite irra-

dié dans une enceinte à température constante 9Q. L'échantillon est échauffé à la fois par l'éner-

gie libérée et par le flux de chaleur provenant de l'enceinte ; sa température 9 s'élève en fonction

du temps t suivant une loi 9(t). L'échantillon étant extrait de l'enceinte, si après refroidisse-

ment il est plongé à nouveau dans l'enceinte, sa température s'élève suivant une loi 9' (t). La

comparaison des courbes température-temps, permet de calculer la quantité d'énergie libérée. Si

Page 5: Rapport C.E.A. n°2241

- 2 -

la température de l'enceinte est égale à 400° C, la température de l'échantillon irradié, dans de

nombreux cas, ne dépasse pas celle de l'enceinte. Dans ces conditions, on détermine la quantité

d'énergie H libérée entre la température ambiante et 400° C [l] [2\ .

•«

1.2 - A.T.D.

Deux échantillons de graphite l'un irradié, l'autre non irradié, sont chauffés à

vitesse constante dans une f-nceinte métallique. En fonction du temps, on mesure simultanément

la différence de température entre l'échantillon irradié et l'enceinte, la différence de température

entre l'échantillon non irradié et l'enceinte, la température de l'enceinte. En effectuant une épreu-

ve puis une contre-épreuve de chauffage, l'enthalpie différentielle , de l'échantillon irradiédypeut être déterminée en fonction de la température 9. L'appareil mis au point permet de faire

varier 0 depuis la température ambiante jusqu'à 800° C. Pour du graphite irradié à des tempé-

ratures inférieures à 130° C, l'enthalpie différentielle présente un "pic" bien connu à la tempé-

rature de 200° C (fig. 1). L'énergie emmagasinée commence à se libérer à la température 9S

(température de seuil) : lorsque le graphite atteint la température 9 , (température de déclenche-

ment) il est thermiquement instable et sa température s'élève "spontanément". Enfin, l'intégra-

tion graphique du spectre d'énergie obtenu par analyse thermique différentielle fournit la quantité

globale H(9) d'énergie libérée en fonction de la température 9 [3J [4J .

1.3- Comparaison des méthodes de mesure

En principe, les valeurs de l'énergie H déterminées par RTC devraient être£ U

égales, pour des échantillons de graphite irradiés dans des conditions identiques, aux énergies

H (9) obtenues par A.T.D. pour 9 = 400°C.

Avec des échantillons de graphite irradiés dans des conditions semblables et n'ayant pas

subi de recuits antérieurs, un très bon accord entre les méthodes de mesure a été observé

Par contre, pour du graphite irradié ayant subi deux opérations de recuit intermédiaire,

des écarts de l'ordre de 15 à 20 pour cent sont apparus entre les quantités d'énergie libérable

jusqu'à 400° C, mesurées par RTC et ATD.

Les résultats obtenus par la méthode RTC peuvent être erronés par suite de la modifi-

cation de la cinétique de guérison du graphite et de la diminution progressive de la conductibilité

thermique [2] .

Néanmoins, l'analyse thermique différentielle fournit des résultats comparables à ceux

obtenus par d'autres expérimentations en Grande-Bretagne et aux Etats-Unis £2] . Malgré cette

comparaison favorable, nous avons cherché à vérifier les résultats obtenus par ATD en réalisant

une troisième méthode de mesure de l'énergie : le recuit semi-adiabatique.

II - PRINCIPE DE LA METHODE

Le principe de la méthode de recuit semi-adiabatique consiste à plonger l'échantillon

dans une enceinte dont la température croît en fonction de la distance Z de plongée.

Page 6: Rapport C.E.A. n°2241

- 3 -

L'échantillon de graphite irradié est plongé rapidement à une distance Z qui correspond

à une température 9 un peu supérieure à la température de déclenchement 9 (fig. 1). Le gra-

phite s'échauffe rapidement et cette condition est nécessaire pour assurer la libération "spontanée"

de l'énergie et éviter toute possibilité de "recuit lent". L'échantillon commence à libérer de l'é-

nergie à partir d'une "température de démarrage" 9' et, chauffé à la fois par le flux de chaleurO

provenant de l'enceinte et par son énergie propre, il atteint bientôt la température 9 . A ce mo-

ment, un dispositif comportant des thermocouples permet, en plongeant progressivement l'échan-

tillon, de le placer à tout instant t en un point de l'enceinte qui est à la même température. Ainsi,

sont minimisées les pertes calorifiques et la température de l'échantillon s'élève plus ou moins

rapidement jusqu'à une valeur 9 assez proche de celle qui correspond à une réaction adiabatique.3.

Puis, l'échantillon est extrait de l'enceinte. Après refroidissement, il est plongé à nou-

veau à la distance Zo. Ne contenant plus d'énergie aux températures d'expérimentation, il s'é-

chauffe suivant une loi exponentielle et sa température tend vers la température 9 . Cette contre -

épreuve de chauffage, comparée à l'épreuve, permet de déterminer avec précision la température

de démarrage 9' .S

Les courbes température-temps obtenues ont l'aspect de celles représentées fig. 2 et

sont analogues à celles obtenues par J.H.W. SIMMONS L~5Î[6] avec un calorimètre adiabatique plus

précis.

L'énergie libérée par recuit semi-adiabatique est donnée en première approximation

par

8 9ad9

Cette valeur approchée de l'énergie, dont le calcul est simple, est plus élevée que la

valeur de l'énergie réellement libérée car dans l'intervalle de température ô's à 0 Q l'échan-

tillon de graphite est échauffé à la fois par l'enceinte et par son énergie propre. Aussi, pour ob-

tenir la valeur "réelle" de l'énergie libérée certaines corrections sont nécessaires. Celles-ci

peuvent être faites de la manière suivante :

lorsque l'échantillon est plongé dans l'enceinte à la température 9 sa température

moyenne suit une loi 9 = 9 (t) et lors de la contre épreuve, cette loi est 9' = 9'(t) .

Si h est le coefficient d'échange de chaleur entre l'échantillon et l'enceinte,m la masse

de l'échantillon, s sa surface, Cg sa chaleur spécifique et H'l'énergie libérée par unité de masse

jusqu'à la température 9 < 9 , le bilan calorimétrique lors de la première plongée donne :

m mCg-f-= hs<9 o -9 ) + m^f-

Lors de la contre-épreuve à la même température 9O , la relation précédente devient :

(3) mCg-- = h's ( 9 o - 9 ' )

Page 7: Rapport C.E.A. n°2241

- 4 -

Bien que pour 9 = 9' le champ de température ne soit pas exactement le même dans

l'enceinte, nous admettrons que h (9)^= h1 (9).

On peut considérer les fonctions t(9) et t' (91) de telle sorte que pour 9 = 9 ' les deux

relations précédentes donnent :

ou dH' = Cg (1- -—-) d9

pour 9 < 9's , --^r- = 1 , dH' =0

Entre les températures 9' et 9Q l'énergie libérée est donnée par :

^ 9° (i - fr> cg deSi ' S

•La température finale atteinte par l'échantillon étant 9 , l'énergie "réellement" libéréecl

entre les températures 9' et 6 vaut :s a

T1

+dt

• 1 (JP OH 4- „

0 . S O

ou. : a0

(5) H' ,s - ° s e s

et en tenant compte de la relation (1), il vient :

9a A dt< 6 > H'ef = H

e. " y ~dF~ c^de

s s e^

Le premier terme du second nombre de la relation (6) représente l'énergie calculée en

première approximation, le second terme est la correction à effectuer. Celle-ci peut aisément

être déterminée graphiquement.

Page 8: Rapport C.E.A. n°2241

- 5 -

III - REALISATION EXPERIMENTALE

L'appareillage de recuit semi-adiabatique comporte essentiellement deux parties ; l'en-

ceinte, le porte-échantillons et les dispositifs de mesure qui lui sont associés.

3.1 - Enceinte

Elle est constituée d'un tube métallique de grande longueur intérieurement cylin-

drique et extérieurement conique. La partie la plus épaisse du tube est installée à l'intérieur d'un

four, réglé à une température constante 0-, En réalisant un calorifuge convenable de la partie

du tube qui dépasse du four, on peut obtenir, en régime permanent des températures croissantes

tout le long du tube.

L'ensemble "enceinte-four" est disposé verticalement et des thermocouples installés

dans la paroi du tube permettent de repérer les températures. Pour une température du four 0

constante , on obtient en fonction de la d:-stance Z, une croissance régulière des températures dans

l'enceinte (fig. 3).

3.2 - Porte-échantillon

La conception du porte-échantillon a été guidée par la nécessité de mesurer à tout

instant t :

- la température de l'échantillon (courbes température-temps),

- la différence des températures 00 entre l'enceinte et l'échantillon. Pour des condi-

tions expérimentales idéales, 50 doit être égal à zéro, pendant la libération de l'énergie emma-

gasinée par le graphite irradié.

L'échantillon de graphite irradié est placé dans une tourelle métallique de faible masse,

donc de faible capacité calorifique ; il est maintenu par une tige d'alumine placée au centre de la

tourelle (fig. 4). Deux thermocouples chromel-alumel gi , g2 sont installés dans l'échantillon qui

est protégé par des écrans métalliques minces. De part et d'autre de l'échantillon, deux'^hermo-

piles" Bl, B2 mises au point au laboratoire ont été montées ; elles possèdent une grande vitesse

de réponse à l'élévation de température qui est supérieure à la vitesse de montée en température

de l'échantillon de graphite sous l'effet du dégagement d'énergie interne.

La tourelle métallique qui supporte l'échantillon de graphite, les thermocouples Gl , G2

et les thermopiles Bl, B2 sont liés à une colonne ayant la même longueur que le tube de l'enceinte.

Un système à contre-poids permet, sans difficulté, le déplacement de l'échantillon à l'intérieur de

l'enceinte.

Un des thermocouples de l'échantillon gl, relié à un enregistreur MEGI permet à tout

instant t de déterminer la température du graphite. La température de l'enceinte est déterminée

par les deux thermopiles Bl, B2 , elles sont montées en parallèle et ayant même résistance, elles

fournissent une force électro-motrice :

m ebi + eb2(7) e =

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qui est sensiblement équivalents à la force électro-motrice e que l'on mesurerait au niveau deô

l'échantillon. En toute rigueur, e serait égal à e si la température de l'enceinte augmentait

linéairement en fonction de la distance Z de plongée.

Si la valeur de e, était trop différente de e par suite d'un accroissement non linéaire

de la température de l'enceinte en fonction de la distance Z de plongée, il en résulterait une er-

reur appréciable sur la mesure de l'énergie libérée par le graphite. Pour éviter cet inconvénient,

les deux thermopiles Bl et B2 peuvent être remplacées par une seule thermopile B de plus grande

sensibilité placée au niveau de l'échantillon. Cette solution qui a été récemment utilisée fournit

des résultats satisfaisants.

La thermopile B ou l'ensemble des deux thermopiles Bl B2 est. monté en différentiel avec

le thermocouple g, et relié à un enregistreur galvanométrique SEFRAM type GR 4 VAT. Ce dis-

positif donne la possibilité de connaître à tout moment les écarts de température 59 entre l'en-

ceinte et l'échantillon. Le schéma de montage du dispositif est indiqué fig. 5.

Enfin, il est nécessaire de déterminer avec précision le temps sur les deux enregistre-

ments (température et écarts de température 50). Pour cela, un chronomètre à contact élec-

trique muni d'un dispositif "lance-top" envoie simultanément aux deux enregistreur des signaux

à la fréquence de 1/2 , 1 ou 3 minutes.

3 . 3 - Conduite d'un essai,

L'échantillon de graphite irradié est plongé rapidement à l'intérieur de l'enceinte

à une distance Z qui correspond à une température 9 supérieure à la température de déclen-

chement 0 (voir fig. 1). L'enregistrement galvanométrique qui indiquait avant plongée un écart

u9 nul accuse une forte déviation qui diminue en fonction du temps. La température de l'échan-

tillon, indiquée par l'enregistreur MECI s'élève progressivement puis plus rapidement du fait

de la libération de l'énergie emmagasinée par le graphite. L'écart de température S0 diminue

puis devient nul. A ce moment, il suffit de plonger graduellement l'échantillon pour que cet écart~7'09 demeure nul. Le "pilotage" manuel de l'échantillon est actuellement réalisé à + 1°C près.

Lorsque la température 9 est atteinte, l'enregistrement de la température du graphite présente3.

un "palier" et l'écart o9 reste nul, l'échantillon étant à une distance Z déterminée.

Puis l'échantillon est extrait de l'enceinte. Après refroidissement, une contre-épreuve

de chauffage est effectuée en plongeant à nouveau l'échantillon à la distance Zo. Cette contre-

épreuve permet de déterminer avec précision la température du démarrage 9' (fig. 2) et de, s

calculer la valeur de la quantité d'énergie réellement libérée (voir § III).

IV- RESULTATS

Des échantillons de graphite irradié ayant subi plusieurs recuits intermédiaires ont été

étudiés. Ces échantillons existant en deux exemplaires, considérés comme identiques, il a été

possible de mesurer l'énergie interne libérée en utilisant le recuit-semi adiabatique et l'analyse

thermique différentielle.

Page 10: Rapport C.E.A. n°2241

- 7 -

4.1- Une première série d'essais a été effectuée. La comparaison des résultats obtenus

par RSA et ATD a montré que les énergies mesurées par recuit semi-adiabatique étaient généra-

lement plus faibles que celles déduites de l'analyse thermique différentielle.

Un examen critique de ces résultats a montré la nécessité :

- de bien choisir la température de plongée 9 avant de pratiquer un essai de recuit

semi-adiabatique. En particulier, le choix d'une valeur de 9 trop faible provoque le "recuit lent"

de l'échantillon de graphite étudié et il en résulte une perte d'énergie.

- de modifier le dispositif de pilotage de manière que la température moyenne indiquée

par les thermopiles corresponde le mieux possible à la température de l'échantillon en un point

donné de l'enceinte (voir paragraphe 3.2).

4.2 - Une deuxième série d'essais a été effectuée en tenant compte des remarques pré-

cédentes , en utilisant des échantillons de graphite irradiés qui avaient subi deux ou trois recuits

intermédiaires. Les caractéristiques des échantillons étudiés (doses reçues depuis le dernier

recuit, températures moyennes d'irradiation, etc. . .) sont indiquées au tableau I.

Les courbes températures - temps obtenues par recuit semi-adiabatique pour certains

de ces échantillons sont représentées fig. 2 , 6 , 7 , 8 ; elles sont similaires à celles obtenues par

J.H.W. SIMMONS [5J £6] avec un appareil de conception différente.

La comparaison des résultats obtenus par RSA et ATD [~3J sur des échantillons de gra-

phite analogues permet de constater que (tableau II) :

- les températures de démarrage 9' déterminées par recuit semi-adiabatique sont gêné-5

ralement comprises entre les températures de seuil 9 et de déclenchement 9, déduites des ana-

lyses thermiques différentielles. Ce résultat était prévisible, la sensibilité de mesure de la mé-

thode RSA étant moindre que celle de l'ATD,

- les quantités d'énergie déterminées par RSA entre les températures 9" et 9 sontS cl

effectivement très voisines des quantités globales d'énergies H(9) pour 9 = 9 déduites de l'in-' """ * "•

tégration des spectres d'énergie obtenus par ATD.

La comparaison des résultats obtenus pour les dix échantillons examinés (colonnes a et 7-

tableau II) est à cet égard significative.

- l'écart AH°/° entre les quantités d'énergie mesurées par RSA et ATD demeure au

maximum de l'ordre de + 7 pour l'ensemble des échantillons examinés (tableau III) excepté pour

l'un d'entre eux (échantillons S - S'). Dans le cas particulier de cet échantillon l'énergie à mesu-

rer étant faible, le pilotage de l'appareil de recuit semi-adiabatique devient plus délicat et il en

résulte une erreur plus importante.°a

Pour rechercher l'origine des écarts existant entre les quantités d'énergies H' etHs

H(9) 9 mesurées par les deux méthodes, celles-ci ont été exprimées sous la forme :cl

Page 11: Rapport C.E.A. n°2241

- 8 -

e e «(8) H- f = H'QI + H'Q

a (RSA)s s o

0 0 0

(9) H(0) a = H(0) ° + H(9)9a (ATD)

s s o

0Q désignant la température choisie pour pratiquer le recuit semi-adiabatique. Dans ces condi-

tions, on observe (tableau IV) qu'une certaine quantité d'énergie est perdue assez fréquemment par

recuit semi-adiabatique entre les températures 9' et 9 . C e résultat était prévisible, la sen-'s o

sibilité de la méthode RSA étant moindre que cel'Je de l'ATD. Par contre, entre les températures

9 et 0 les énergies déterminées par les deux méthodes de mesure sont sensiblement du mêmeo a &

ordre de grandeur.

En définitive, la méthode de recuit semi-adiabatique mise au point pour mesurer la quan-

tité d'énergie libérée par le graphite irradié peut être considérée comme satisfaisante. En effet,

les écarts observés entre les quantités d'énergie mesurées par RSA et par ATD ne sont pas trop

élevés eu égard aus difficultés de mesure des énergies calorifiques. On remarquera que la pré-

cision de la méthode de recuit semi-adiabatique pourrait être augmentée en remplaçant le pilotage

manuel de l'échantillon par un pilotage électronique qui, de plus, augmenterait la rapidité des

essais.

CONCLUSION

La méthode de recuit semi-adiabatique permet de déterminer rapidement la quantité

d'énergie libérable "spontanément" par le graphite irradié. De ce fait, cette méthode est parti-

culièrement bien adaptée à l'étude des températures maximum (conditions adiabatiques) qui pour-

raient être atteintes par libération d'énergie pendant le recuit de l'empilement de graphite d'un

réacteur. En effet, au cours d'une opération de recuit, le graphite ont traité dans des conditions

variables et peu connues et la température maximum atteinte dépend essentiellement de l'énergie

qui est libérée "spontanément".

Par contre, les quantités d'énergie libérées mesurées par analyse thermique différen-

tielle correspondent à la guérison des défauts créés par irradiation dans des conditions bien dé-

finies. Cette méthode de mesure est précieuse pour étudier l'évolution des températures carac-

téristiques du "pic" d'énergie en fonction des températures d'irradiation ou la croissance de l'é-

nergie en fonction de la dose d'irradiation. Mais il est nécessaire, pour cela, de se référer

toujours à la quantité d'énergie libérable, dans un intervalle de température donné, choisi

arbitrairement, par exemple H(9) 400. Dans ces conditions les énergies H(0) 400 représentent

toujours des quantités qui ne sont pas effectivement libérables au cours du recuit d'un réacteur.

Ces observations soulignent l'intérêt de la méthode de recuit semi-adiabatique .

Manuscrit reçu le 17 décembre 1962

Page 12: Rapport C.E.A. n°2241

- 9 -

B I B L I O G R A P H I E

[lj RAPPENEAU J.

Bull. Inf. Scient, et Techn. n°48, février 1961, p. 27

[2 J RAPPENEAU J.

Journal of Nuclear Material £, n° 1 (1962), p. 107-118

[3] RAPPENEAU J. et QUETIER M.

Rapport C.E.A. n°2094 (novembre 1961)

*

RAPPENEAU J. et QUETIER M.

Proc. of the 5**1 Conference on Carbon (1961) p. 318-327, Pergamon Press.

[5] SIMMONS J.H.W.

US/UK Graphite Conference, Londre 1957

SIMMONS J.H. W. and al.

2ème Conférence de Genève (1958) - 15/P/1805

Page 13: Rapport C.E.A. n°2241

TABLEAU I « Caractéristiques des échantillons de graphite étudiés -

Echantillons

M . M'

N . N'

P.P'

R.t f

S . S'

V . V'

W . W'

K . K'

L . L'

A .A'

Dose 40 n.cm"1

H, 44

-1,38

•1.34

4,32

4. M

-1,27

i5H

0.91

0.87

106

Température mot)<nnc

d'irradiation ôg °C

34.5

44.0

59.0

73,0

94.0

•H5.0

4i.O

34.0

Si.O

61.0

Nombre d« recuits

antérieur*

2

2

&

2

2

2

S

3

3

(*) La dose indiquée est celle reçue par les échantillons de graphite depuis le dernier recuit,

Page 14: Rapport C.E.A. n°2241

TABLEAU II — Comparaison des méthodes de mesure de l'énergie emmagasinée par le graphite irradié —

A.T.D.

«/»co

1_iu

LU

M

npR

sV

wK

L

À

«s

m

70

70

75

95

•HO

•130

75

60

80

90

ed(•c)

•H 6

Ml

432

•150

\70

122

-128

•144

-149

ô»

(*c)

-106

487

490

490

200

224

464

486

495

487

Hfe)0,400

cal.q-'*

92,5

88,0

84,0

74,0

59,0

S5.0

92,0

87,0

75,0

7&,o

H (9)0 = 0^

cal.g-<

95fo

88,5

78,5

6St,0

35,5

40,4

92,7

79,0

42,5

68,0

R.S.A.

Echa

ntill

ons

M'

N'

P'

R'

S'

V

W

K'

L'

A'

e.

•133

4S4

•148

•173

H 89

241

•430

453

450

•166

Ce)

93

90

404

444

422

460

400

400

400

422

«a

404

405

385

345

264

224

408

370

284

370

92,0

93,5

83,0

67,o

39,2

47JL

32,8

78,0

50,0

73,0

"îcal. g"*

87,2

88,5

78,0

60,0

30,0

40,0

89,0

73,0

44,0

68,2

Page 15: Rapport C.E.A. n°2241

I Echantillons

de graphite

M .M'

M .M'

P.P'

R . R '

S .S'

V .V'

\x/.W

K . K'

L . L '

A . A'

A.T.D.H (*} g*cal. g-1

87.2

88,5

78.5

62.0

35,5

40,4

92,7

79.0

42,5

68,0

R Q A.ZJ.An.H1lcal.ç|-4

93.0

88,5

70,0

60,0

30,0

40,0

89,0

73,0

44,0

68,2

EcartA H %

-6.6

0

+ 0,6

+ 3,2

+ 45.5

+ 4.0

+ 3,9

+ 7,6

_2>,5

-0,3

00TABLEAU III - Ecart entre les quantités d'énergie mesurées par ATD et RSA -

=

Page 16: Rapport C.E.A. n°2241

A.T.D.

Echantillons

M

N

P

R

S

V

W

K

L

A

«Se) = Hfl%) + H%)WS °* GO

«

07,2

88,5

78,5

62,0

33, S

10,4

9*,7

79,0

42,5

68,0

4,2

8,0

9,5

H2,o

-H, 2

6,5

7,0

-12,0

7,a40,5

83,0

80,5

69,0

50,0

*4,3

3,9

85,7

67,0

35,3

57,5

R.S.A.Echantillons

M'

M'

P'

R'

S'

V

W

K'

L'

A'

H':: . H-J + H j

93,0

68,5

70. 0

6û,o

30,0

40.0

89,0

73,0

44.0

6S.2

9.3

5,0

5.5

8,0

9.3

5,8

3,9

6.5

7,0

5.6

83,5

83.5

72,5

52,0

210,7

+.2

85,<

66,5

37,0

62,6

IV - Comparaison des valeurs de l'énergie mesurées par ATD et RSA sur des échantillons analogues.

* Les différentes valeurs de l'énergie sont exprimées en cal. g™ .

Page 17: Rapport C.E.A. n°2241

70 H (6) cal.q

Temp^rafure

100 200 240 300 400

Mq.1 Analyse thermique différentielle

Page 18: Rapport C.E.A. n°2241

Rg.£rv . O *

Echantillon W

limp» en minutes

70

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Page 20: Rapport C.E.A. n°2241
Page 21: Rapport C.E.A. n°2241
Page 22: Rapport C.E.A. n°2241

Rq.6

P.S.A.Echantillon N'

200

450

400

50

Page 23: Rapport C.E.A. n°2241

Fig. 7R.S.A.

Echantillon R'

50

Page 24: Rapport C.E.A. n°2241

T«mpt en minutes

n