Dans le cadre de la collaboration avec le laboratoire Instrumentation, Systèmes (LISM) de l’Institut IRESNE du CEA de Cadarache, l’Institut d’Électronique et des Systèmes (IES) UMR5214 CNRS-Université Montpellier a réalisé des essais sur le capteur CACP-2 [1]. Une des spécificités de l’équipe ACOUSTIQUE de l’IES est de concevoir et développer des instrumentations ultrasonores pour permettre des mesures en environnements hostiles.

Il s’agit de la seconde génération d’un capteur ultrasonore développé depuis 2001 par l’équipe ACOUSTIQUE de l’IES, en collaboration avec le CEA, permettant la mesure de composition de gaz de fission dans les réacteurs expérimentaux.

Les travaux se situent dans le cadre général de l’instrumentation du futur réacteur expérimental Jules Horowitz1. L’enjeu des essais était de soumettre le capteur à des conditions similaires à celles de la boucle ADELINE et MADISON du réacteur Jules Horowitz (température maximale de 350°C et une pression de 130 bars), hors irradiation, et de démontrer sa capacité à mesurer la composition d’un mélange gazeux de produits de fission ou assimilables.

L’expérience s’est déroulée au CEA de Saclay dans un laboratoire du département de recherche sur les matériaux et la physico chimie (DRMP), entre le 11 et 19 janvier 2024.

Pour mener à bien ces essais, 2 capteurs ont été positionnés dans un four autoclave rempli d’un mélange gazeux (hélium, xénon, krypton), puis ont été soumis à une température maximale de 350°C et à une pression de 130 bars, sur des périodes de plusieurs heures.

[1] F. Baudry et al., « Design, Manufacture and Temperature Characterization of Screen-Printed Acoustic Sensors for Monitoring the Release of Fission Gases in Experimental Fuel Rods of the Jules Horowitz Reactor, » in IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 71, no. 5, pp. 1100-1108, May 2024, doi: 10.1109/TNS.2024.3368618

La capacité du capteur ultrasonore CACP-2 (Capteur Acoustique de Composition de gaz et de Pression – version 2) à détecter un gaz rare en conditions REP (Réacteur à Eau Pressurisée), hors irradiation a pu être validée.

Aussi les résultats se sont révélés concluants. La prochaine étape sera de faire les essais sous irradiation. L’expérience est prévue au sein de JSI (Slovénie) en 2025 .

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