Le laboratoire UO2 est dédié au développement et à l’optimisation des procédés de fabrication des poudres et des céramiques nucléaires à base d’uranium qui constituent le combustible des cœurs des différentes filières de réacteurs, et à leur caractérisation et à la mesure de propriétés de ces matériaux. Il s’agit essentiellement de procédés de fabrication par la métallurgie des poudres de céramiques ou métalliques ainsi que de procédés plus récents comme la fabrication additive de céramique. Un lien très étroit avec les industriels du domaine caractérise aussi notre activité dans ce laboratoire.
En réponse aux besoins des industriels, nos équipes disposent d’un large panel d’équipements pour étudier chacune des étapes du procédé d’élaboration du combustible et ainsi proposer des voies d’amélioration, pour une meilleure maîtrise du procédé et garantir la qualité du produit fini. Cette expertise basée sur l’expérimentation s’allie aux compétences rassemblées autour de la plateforme PLEIADES pour modéliser les différentes étapes des procédés de métallurgie des poudres, avec l’ambition scientifique et technique de développer le ‘jumeau numérique’ de chacune des étapes de fabrication. Le laboratoire UO2 permet également de concrétiser les concepts de nouveaux combustibles issus des démarches de conception innovante, soit au moyen de procédés classiques mettant en œuvre la métallurgie des poudres, soit au moyen de nouveaux procédés, tels que la fabrication additive, actuellement en cours de développement. Les performances du combustible en réacteur étant directement reliées à ses propriétés et à sa microstructure, nos équipes développent et mettent en œuvre des techniques de caractérisation physicochimique multi-échelles et de mesures des propriétés dans l’objectif d’améliorer la connaissance des mécanismes de base mis en jeu, de les relier aux caractéristiques microstructurales du combustible et d’être en capacité de prédire leur évolution sous irradiation.
Adossé au laboratoire UO2, se trouve un hall d’expérimentation permettant de réaliser « en froid » les phases amont de développement sur les nouveaux procédés, les techniques de caractérisation ou les nouvelles instrumentations. Ce hall permet également de réaliser les essais de qualification de nouveaux équipements, faisant l’objet d’une nucléarisation en vue d’être utilisés au laboratoire UO2 ou en cellule blindée dans notre plateforme expérimentale « LECA/STAR ». Pour ce faire le hall est équipé d’une maquette de cellule chaude avec télémanipulateurs.