Chương trình quốc tế VERDON-ISTP nhằm mục đích nghiên cứu và giảm thiểu rủi ro phát thải các sản phẩm phóng xạ ra môi trường trong trường hợp xảy ra tai nạn hạt nhân nghiêm trọng. Trong số đó, một số thử nghiệm bao gồm việc nung nóng các viên nhiên liệu đến nhiệt độ rất cao để theo dõi sự phát tán các sản phẩm phân hạch . Dữ liệu thực nghiệm về cấu trúc vi mô và thành phần hóa học của nhiên liệu hạt nhân trong môi trường cuối cùng (oxy hóa hoặc khử) có thể được tích hợp vào các mã kịch bản để dự đoán tốt hơn hành vi của nó trong trường hợp xảy ra tai nạn.
Cung cấp môi trường an toàn để thao tác và phân tích các mẫu phóng xạ, đồng thời cung cấp thông tin về thành phần từ các khu vực dưới micromet với độ chính xác tuyệt vời, EPMA được che chắn là công cụ được lựa chọn để mô tả sự phân bố và thành phần hóa học của các sản phẩm phân hạch ở các pha khác nhau .
Trong loạt thử nghiệm cụ thể này, phương pháp EPMA có lớp chắn cho phép quan sát các tương tác xảy ra giữa nhiên liệu hạt nhân và vật liệu vỏ bọc. Như hình trên, trong điều kiện oxy hóa, sự khuếch tán giữa U và Zr diễn ra tại giao diện giữa nhiên liệu và lớp vỏ bọc. Các biểu đồ định lượng được tạo ra trong khu vực này cho thấy khoảng cách khuếch tán xấp xỉ 70 µm.
EPMA có lớp chắn cũng được sử dụng để phân tích chính xác vùng nóng chảy (U, Pu, Zr)O 2 xâm nhập vào vết nứt của viên nén trong môi trường khử, và để nghiên cứu tác động của môi trường lên thành phần sản phẩm phân hạch ('các tạp chất màu trắng' bao gồm Mo, Ru, Rh, Pd và Tc kim loại).
Dữ liệu từ CEA Cadarache, Pháp (CEA / DES / IRESNE / DEC / SA3E)
Le Gall và cộng sự, Tạp chí Vật liệu hạt nhân 530 (2020) 151948
Le Gall và cộng sự, Tạp chí Vật liệu hạt nhân 531 (2020) 152015