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International audience; During a severe nuclear accident leading up to core melting, reaction of core constituents with coolant water and Molten Corium-Concrete Interaction (MCCI) both release large amounts of hydrogen (H2) gas in the containment atmosphere. Depending on local partial pressures of H2, air and water vapor, deflagration and detonation may occur with potential deleterious impact over equipments and structures.The MITHYGENE Project designed, assembled and tested proprietary free-space Raman gas cells, fiber-coupled to an acquisition unit placed far away from the radiological perimeter. We first describe the calibration procedure performed in climatic chamber and in flame-propagation tubes. Then, we show the results obtained during thermo-hydraulic tests in the MISTRA facility, representative of a PWR containment at 1/10 scale designed for studying turbulent convective gas flows with condensation. Complementary experiments (temperature, hygrometry, radiation, shock/vibrations) will be described during the conference, providing an assessment of the Raman prototype for H2-risk management during severe accidents.

International audience; Boron-doped diamond (BDD) electrodes were used in a single-compartment electrochemical cell including the degradation of organic matter (OM) and the detection of lead in water. Using sulfuric acid as electrolyte, the mineralization step was almost complete after 20 min under galvanostatic electrolysis conditions whatever the OM (i.e. phenol or humic acid (HA)). Nevertheless, H2SO4 was not suitable for samples containing Pb(II) since it induces PbSO4 precipitation. On the another hand, the use of HNO3 resulted in a decrease in the HA degradation yield down to 30 % but still 90 % for phenol without any interference with respect to lead detection. Under these latter experimental conditions, the assay of Pb(II) was performed by differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV). The BDD electrode exhibited a linear response in the range 1 – 10 ppm with a normalized sensitivity of 2.66 nC ppm-1 min-1. Accurate results were obtained in solutions containing 20 ppm phenol, compared to reference technique analysis

International audience; En situation d’accident grave (AG) de fusion d’un cœur de réacteur nucléaire, d’importantes quantités d’hydrogène peuvent être produites par l’interaction du cœur chaud avec l’eau de refroidissement (oxydation des gaines en zircalloy qui confinent le combustible) ou par l’interaction du corium –magma résultant de la fusion du cœur- avec le béton de l’enceinte. L’hydrogène se diffuse alors dans l’enceinte de confinement du réacteur via des boucles de convection et s’y répartit de façon plus ou moins homogène selon la composition de l’atmosphère. Localement, la concentration limite dite d’inflammabilité peut être dépassée. Pour prévenir ce risque, les enceintes des réacteurs à eau pressurisée (REP) des centrales françaises sont équipées de recombineurs autocatalytiques passifs (RAPs). Malgré ces dispositifs, le risque de combustion persiste. Aussi et pour mieux gérer un AG, il est nécessaire de disposer d’informations précises sur la répartition des gaz (H2, air, vapeur d’eau, CO) dans l’enceinte de confinement. A cet égard, le développement d’un dispositif de mesures multi-points, permettant de caractériser la composition de l’atmosphère de l’enceinte de confinement en temps réel sans rompre le confinement, représente un atout considérable. Une mesure optique des différents gaz contenus dans l’enceinte met en œuvre un déport par fibre optique du signal au-delà du périmètre radiologique de l’accident. Toutefois, le procédé de mesure par absorption habituellement mis en œuvre pour la détection de gaz n’est pas adapté aux molécules symétriques (O2, N2, H2) qui ne présentent pas de transition dipolaire électrique dans le domaine visible ou infrarouge (IR) de transmission par fibres optiques. De facto, les sectionsd’interaction sont faibles, des cellules d’interaction de parcours importants sont alors nécessaires, en contradiction avec l’objectif d’une mesure ponctuelle. A contrario, toutes ces molécules présentent une signature Raman spécifique permettant une mesure multigaz absolue (par rapport à un étalon interne à la sonde), ou relativement à un gaz de pression partielle connue (e.g. N2) [2, 3, 4].La diffusion Raman spontanée (DRS) présente un grand nombre d’avantages pour la gestion du risque H2 en situation AG : mesure ponctuelle (mm3 ), sélective, multipoints (analyse multitrack), sonde Raman de constitution simple, robuste (optique passive, pas d’électronique sensible aux environnements nucléaires). L’instrumentation spectrométrique est déportée et emploie peu d’éléments (un laser, un spectromètre imageur), optimisant le déploiement, le coût et l’analyse de données. Enfin, une détection de gaz imprévus est possible (contrairement au procédé par absorption), valeur ajoutée en termes de sûreté. En contrepartie, la DRS présente aussi des limitations : le rendement est très faible (Raman/laser 10˜ −15) en raison des faibles sections de diffusion Raman et densité des gaz. Les interfaces optiques doivent être protégées de la condensation et des contaminants. Dans le contexte du projet MITHYGENE, le CEA LIST, l’IRSN et la société ARCYS ont mis au point un dispositif expérimental de mesure de gaz par effet Raman constitué de sondes Raman reliées par fibres optiques à une unité de mesure transportable. La gamme spectrale Raman s’étend sur [684 – 872 nm] (laser @640 nm) permettant de détecter les espèces O2, N2, H2O et H2. Les sondes fonctionnent en espace libre afin de ne pas fausser la répartition du mélange (tout dispositif de prélèvement ou deconfinement par guide est proscrit). Après étalonnages en enceinte climatique et en tubes à choc (H2/N2), nous détaillons les essais thermodynamiques menés sur 3 sondes dans l’enceinte MISTRA (CEA/DEN) [5] destinée à des essais en gaz et représentative (à l’échelle 1/10) d’une enceinte de confinement d’un REP.