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- Savez-vous ce que c'est une grappe ?

- Mais bien sûr ! C'est un groupe de grains de raisin, voyons !

- Eh bien oui, mais ça peut être autre chose... Une grappe, c'est aussi un groupe de crayons !

- Une grappe de crayons ? ! Ça ne tient pas debout !

- Peut-être pas debout, mais ça tient. De plus, les crayons sont creux et contiennent des pastilles.

- Des pastilles ! Des pastilles de menthe peut-être ? Franchement, vous n'êtes pas gêné, vous !

- Mais non, mais les crayons, eux, doivent l'être puisqu'ils ont une gaine !

- Dites donc, êtes-vous sûr d'avoir les pieds sur terre ?

- Oh si, ne vous inquiétez pas, mais un crayon, lui, aurait plutôt les pieds sur glace : il est muni de patins !

- Des patins ! Alors là, je donne ma langue au chat ! De quoi parlez-vous au juste ?

- Eh bien, soyons sérieux, je parle des pièces qui constituent le combustible des réacteurs nucléaires canadiens, les réacteurs CANDU (CANadian Deuterium Uranium).

 

Une grappe de combustible est un groupe de crayons juxtaposés et montés parallèlement. Le crayon¹, appelé aussi élément combustible ou élément, est constitué d'un long cylindre métallique nommé gaine², de pastilles d'uranium³ empilées à l'intérieur et de deux bouchons⁴ soudés aux extrémités de la gaine pour la rendre étanche. Dans le cas des réacteurs CANDU, les pastilles de combustible sont faites en général de poudre de bioxyde d'uranium (UO²). La poudre est comprimée et frittée, c'est-à-dire chauffée à une température assez élevée pour que les particules d'uranium se soudent les unes aux autres. Avant le frittage, les pastilles sont appelées pastilles crues, comprimés crus ou comprimés. Il faut éviter d'employer l'expression pastilles vertes qui est un calque de l'anglais green pellets. De plus, certains types de crayons comprennent une pastille terminale différente des autres : elle est creuse et faite de matière réfractaire. Son but est de laisser un volume libre dans le crayon pour permettre le dégagement de certains gaz au cours de la réaction nucléaire. Cette pastille s'appelle, il va de soi, pastille réfractaire creuse ou pastille creuse (plenum). Les extrémités des crayons sont soudées à deux plaques métalliques ajourées appelées plaques d'extrémités⁵. La distance entre les crayons est maintenue par des cales d'écartement ou entretoises⁶ soudées sur les gaines.

Les patins⁷ sont des petites bandes de métal soudées aux crayons de la couronne extérieure de la grappe et servant de surface de frottement ou de surface d'appui lorsque la grappe est introduite dans le tube de force.

- Bon, voilà que ça recommence ! Et qu'est-ce qu'un tube de force ?

- Ah, chaque chose en son temps ! Vous savez à présent ce qu'est une grappe de combustible ; la prochaine fois, je vous expliquerai où elle se situe par rapport au réacteur nucléaire (voir article « Au coeur du réacteur nucléaire »).