Innerhalb des Vorhabens wurde ein ATHLET-CD-Eingabedatensatz für einen generischen deutschen DWR vom Typ KONVOI entwickelt. Das ATHLET-CD-Modell wurde für die Simulation schwerer Störfälle aus den Störfallkategorien Station Blackout (SBO) und Kühlmittelverluststörfällen mit kleinen Lecks (SBLOCA) eingesetzt. Dabei ist die vollständige Störfalltransiente für den Zeitbereich zwischen dem einleitenden Ereignis bis zum Versagen des Reaktordruckbehälters (RDB) abgedeckt und alle wesentli-chen Phänomene schwerer Störfällen werden abgebildet: Beginn der Kernaufheizung, Spaltproduktfrei-setzung, Aufschmelzen von Brennstoff- und Absorbermaterialien, Oxidationsprozesse mit Freisetzung von Wasserstoff, Verlagerung von geschmolzenem Material, Verlagerung in das untere Plenum, Schä-digung und Versagen des RDB. Das Modell wurde für die Analyse möglicher präventiver und mitigativer Notfallmaßnahmen für SBO und SBLOCA angewandt. Dafür wurden die Notfallmaßnahmen primärseitige Druckentlastung (PDE), primärseitiges Einspeisen mit mobilen Pumpensystemen sowie für SBLOCA das verzögerte Einspeisen der kaltseitigen Druckspeicher untersucht und die Eigenschaften und Einleitekriterien der Maßnahmen variiert. Es wurden die Zeitverläufe der Unfallszenarien analysiert und die verbleibenden Zeitspannen für die Einleitung zusätzlicher Maßnahmen ermittelt. Für ein SBO-Szenario mit PDE wurde für die Frühphase der Transiente (bis zum Beginn der Kernschmelze) eine Unsicherheits- und Sensititvitätsanalyse durchgeführt. Zusätzlich wurde für ein SBLOCA-Szenario ein Code-zu-Code-Vergleich zwischen ATHLET-CD und dem Störfallcode MELCOR erarbeitet.

This thesis studied the performance of the thermal hydraulic software TRACE applied on an intermediate sized break (IB) happening on the cold leg in a pressurized water reactor (PWR), causing a loss-of-coolant accident (LOCA). The same accident has previously been simulated in the PKL Test Facility, which is a scaled version of a PWR and is used to simulate transients stemming from different accidents. The thesis was performed as a semi-blind study: firstly, the accident was simulated without any knowledge of the PKL results. When a final blind model was chosen, the PKL results were revealed, and the TRACE model was improved. Before the simulations of the IB-LOCA took place, the new internal parts in the upper parts of the reactor pressure vessel in PKL had to be modelled, and the steady state had to be tuned to attain the correct initial conditions. The simulations were performed by using the software SNAP together with TRACE, providing a graphical interface. TRACE achieved steady state with satisfying results regarding water levels, pressure losses and mass flows. The temperatures in TRACE deviated from the PKL temperatures but an explanation is uncertainties in PKL. To verify TRACE’s core output power, the calculation of the power was done by using mass flow rate and specific entropy and comparing to the heaters’ specified power. This resulted in lower output power meaning that the coolant was not heated enough. This indicated non-physical energy losses in the TRACE model and should be further investigated.The blind transient simulation, modelled with default choked flow and no offtake model, resulted in TRACE overestimating the break mass flow and the peak cladding temperatures, compared to the PKL reference solution. This resulted in the pressure decreasing too quickly and too early activation of the safety system. The modified simulations showed that it is important that the offtake model, which accounts for different flow regimes, is activated. Default choked flow multipliers were the multipliers that performed the best. However, none of the transient simulations could be completed due to fatal errors and memory problems, but some conclusions could be drawn from the observed trends. This concluded in the offtake model being most important due to stratified flow occurring.

<p>Analyses of nuclear reactor safety have increasingly required coupling of full three dimensional neutron kinetics (NK) core models with system transient thermal-hydraulics (TH) codes. To produce results within a reasonable computing time, the coupled codes use different spatial description of the reactor core. The TH code uses few, typically 5 to 20 TH channels, which represent the core. The NK code uses explicit node for each fuel assembly. Therefore, a spatial mapping of coarse grid TH and fine grid NK domain is necessary. However, improper mappings may result in loss of valuable information, thus causing inaccurate prediction of safety parameters.</p><p>The purpose of this thesis is to study the sensitivity of spatial coupling (channel refinement and spatial mapping) and develop recommendations for NK-TH mapping in simulation of safety transients – Control Rod Drop, Turbine Trip, Feedwater Transient combined with stability performance (minimum pump speed of recirculation pumps).</p><p>The research methodology consists of spatial coupling convergence study, as increasing number of TH channels and different mapping approach the reference case. The reference case consists of one TH channel per one fuel assembly. The comparison of results has been done under steady-state and transient conditions. Obtained results and conclusions are presented in this licentiate thesis.</p>

Certains éléments des internes de cuve des réacteurs à eau pressurisée (REP) en acier inoxydable austénitique 316L, présentent un endommagement prématuré par corrosion sous contrainte assistée par l’irradiation. Ce phénomène est complexe puisqu’il implique le couplage entre le matériau lui-même, l'état de contrainte, l’irradiation et l’environnement. L’irradiation neutronique couplée à un facteur environnemental, l’hydrogène, pourrait jouer un rôle dans ce phénomène. Ainsi, les travaux présentés dans ce manuscrit porte sur l’étude des effets des défauts induits par l’irradiation sur le piégeage de l’hydrogène dans un acier inoxydable austénitique 316L au cours de son oxydation en milieu primaire des REP. Grâce à des implantations ioniques permettant de reproduire le même type de défauts que ceux induits par les neutrons, les interactions hydrogène - défauts ont tout d’abord été étudié avec une approche modèle par chargement cathodique en deutérium, traceur isotopique de l’hydrogène. Cela a permis de mettre en évidence le piégeage de cet élément au niveau des défauts induits par l’implantation ionique et particulièrement des cavités. Un modèle de résolution numérique des équations de McNabb et Foster permettant de simuler la diffusion et le piégeage de l’hydrogène dans un matériau a confirmé ce résultat. Ensuite des essais d’oxydation en milieu primaire simulé des REP à 320 °C ont été réalisés afin de comparer les couches d’oxyde formées entre matériaux implantés et non implantés, ainsi que leur prise d’hydrogène. Ces essais ont permis de mettre en avant le piégeage de l’hydrogène dans l’alliage sous l’oxyde et, dans une moindre mesure, au niveau des défauts d’implantation plus en profondeur. / Some components of vessel internals in pressurized water reactor (PWR) made of stainless steel, have shown cracks induced by Irradiation-Assisted Stress Corrosion Cracking (IASCC). This complex phenomenon originates from the coupling between the material itself, a tensile stress state, environmental conditions and irradiation. This PhD thesis aims at studying the influence of hydrogen in IASCC and particularly its interactions with the defects created by neutron irradiation in a 316L austenitic stainless steel. Thanks to ion implantation, defects similar to neutron irradiation-induced defects were created. As a first step, hydrogen - defects interactions were studied with a model approach consisting in deuterium cathodic charging. Deuterium was used as an isotopic tracer for hydrogen. This technique allowed to highlight hydrogen trapping by implantation-induced defects (mostly by the cavities) in 316L stainless steel. Simulation of hydrogen diffusion and trapping in the studied materials with a numerical resolution model of McNabb and Foster’s equations confirmed the experimental results. Then, oxidation tests were performed in PWR simulated primary environment at 320 °C in order to study the effects of irradiation-induced defects on the oxidation and the hydrogen uptake of the 316L stainless steel. The major highlight of these experiments was the observation of hydrogen accumulation in the alloy beneath the oxide, due to trapping by vacancies created by oxidation process and by ion implantation. In addition, hydrogen trapping was observed deeper in the alloy and it was attributed to the cavities induced by implantation.

The environmentally-assisted fatigue crack growth behaviour of austenitic stainless steels in deoxygenated high temperature water at low strain rates has been reported to be greatly affected by the sulphur (S) content of the specimen, with high S specimens exhibiting significant reduced crack growth rates (retardation) when compared to low S specimens. To further the understanding of the mechanistic behaviour, fatigue crack growth experiments have been performed on high and low sulphur Type 316 austenitic stainless steel specimens tested in high temperature water and evaluated via microstructural characterisation techniques. At high strain rates the enhanced crack growth for both specimens appeared to be crystallographic and associated with slip localization. Furthermore, matching fracture surface analysis indicated discrepancy of the slip steps and micro-cleavage cracks between the matching surfaces, suggesting that slip steps and micro-cleavage cracking occurred after the crack-tip had advanced. It was also postulated that their formation may involve cathodically-produced hydrogen and shear deformation on the fracture surface. However, when the loading frequency was decreased, the high S specimens retarded the crack growth and the path was no longer crystallographic. Significant differences in the crack-tip opening displacements were observed in both materials, with blunt crack-tips in the high sulphur specimen and sharp tips in the low sulphur specimen when the strain rate was low. EBSD analysis at the crack-tips of both specimens showed that the strain was more localised at the crack-tip of the low sulphur specimen whist the strain ahead of the high sulphur specimen was more homogenous. It is thus postulated that retardation occurs when slip localisation is no longer the dominant factor. The localised deformation during enhancement is believed to have been caused by hydrogen enhanced localised plasticity (HELP) which causes the crack-tip to sharpen. The diffused strain distribution during crack growth retardation is believed to have been caused by hydrogen enhanced creep (HEC) which causes the crack-tip to blunt. It is also believed that both enhancement and retardation mechanisms are associated with contrasting effects deriving from hydrogen enhanced plasticity. Oxide induced crack closure was excluded as a mechanism responsible for retardation of fatigue crack growth when the stress ratio is high. Effects of hydrogen induced alpha' and ε martensite phases on oxidation behaviour of austenitic stainless steels in deoxygenated high temperature water have also been studied. Microstructural characterisation shows that hydrogen induced alpha' martensite enhances oxidation of austenitic stainless steels in deoxygenated high temperature water. The implications of this finding on environmentally assisted cracking of austenitic stainless steels in deoxygenated high temperature water is discussed.

Axial offset anomaly (AOA) in pressurized water reactors (PWR) refers to deviation of the measured neutron flux in the top half of the core from the predicted values. Among other difficulties, AOA reduces the shutdown margin, and may force the plant to reduce power output. AOA is believed to be caused by three related phenomena occurring in the core while operating at full power: sub-cooled nucleate boiling concentrated mainly in the upper half of the core, corrosion product deposition on the cladding surface (crud), and the deposition of boron within the porous crud layer in regions of vigorous sub-cooled boiling. This study replicates the conditions within the PWR primary coolant; specifically, the temperature, pressure, peak surface heat flux, coolant velocity and water chemistry are simulated in order to produce prototypical crud on an electrically heated Zircaloy-4 test element. At the conclusion of each test run, the heated Zircaloy-4 test element is rapidly isolated from the coolant in order to trap any soluble boron species that may be present in the crud layer. The results of this investigation indicate that prototypical crud with significant boron deposition can be produced. The deposited boron compound has been determined to be lithium tetraborate (Li2B4O7). Comparative experiments have been run to determine the effect of coolant pH, concentration and type of additives, and duration of exposure on the thickness of the crud deposit. The data obtained in this investigation can be used to validate mechanistic models for crud deposition and AOA in pressurized water reactors.

Cette étude concerne la caractérisation des écoulements diphasiques bouillants convectifs à haute pression rencontrés dans les réacteurs à eau sous pression (REP). La simulation de ces écoulements est aujourd'hui identifiée comme une voie possible d'amélioration pouvant conduire à la compréhension des mécanismes physiques menant à la crise d'ébullition en réacteur. La première partie de ce travail présente un modèle bi-dimensionnel quasi-établi capable de prédire de façon indépendante les profils de température et de vitesse dans un écoulement diphasique. Le découplage des équations implique de disposer de paramètres d'entrée (taux de vide, vitesse). Ce modèle est basé sur une approche de type modèle de mélange et sur la fermeture des termes de transport turbulent avec le concept de viscosité turbulente. La seconde partie généralise le modèle au cas bi-dimensionnel non-établi en proposant un outil qui résout de façon couplée toutes les équations de bilan et qui est basé sur l'utilisation d'un modèle original de type modèle homogène local avec relaxation thermodynamique. Une confrontation des résultats du modèle à des résultats expérimentaux fournis par la banque de données DEBORA a révélé que notre approche semblait suffisante pour rendre compte d'une bonne partie des données expérimentales en conditions REP. Mais néanmoins qu'elle présentait quelques limites dans des conditions poches du flux critique. Ce travail a permis de mettre en évidence les paramètres sensibles du modèle qui sont aujourd'hui bien identifiés à savoir les mécanismes de transport turbulent d'énergie et le choix du temps de relaxation. / This study is a contribution to the modelling of multidimentional high pressure boiling flows relative to PWR. Numerical simulation of such two-phase flows is considered to be an interesting way for the DNB understanding. The first part of this study exposes a two-dimentional steady state twophase flows model abble to predict velocity and temperature profiles in tube. The mixture balanced equations are used with the eddy diffusivity concept to close the turbulent transport terms. The second part is devoted to the development of the model in the general two dimentional case. Contrary to the steady state model, this model is indenpendant of experimental data and implies the use of an original local homogeneous relaxation modèle (HRM). The results obtained from the comparison with the data bank DEBORA reveals that in a mixture approch two submodel are sufficients to obtain a physial good description of turbulent boiling flows. Some limitations appear at conditions close to DNB conditions. The turbulent closures and the relaxation time in the HRM model have been clearly identified as the most important and sensitive parameters in the model.

Les composants du circuit primaire des réacteurs nucléaires à eau sous pression (REP) subissent une corrosion généralisée entraînant le relâchement d'espèces solubles dans le fluide primaire (principalement Fe, Ni, Cr, Mn, Co). Sous l'effet de la convection du fluide, ces espèces sont entraînées dans le circuit primaire. Une partie de ces espèces peut précipiter sur les surfaces du combustible et être activée sous l'effet du flux neutronique régnant dans cette région. Ce dépôt de produits de corrosion peut, sous l'effet des forces hydrodynamiques du fluide primaire, être érodé (ou bien dissous si les conditions thermo-chimiques le permettent). Ces espèces activées (principalement du 58Co, 60Co, 51Cr et 54Mn), sous l'effet de la convection vont se retrouver disséminées dans l'ensemble du circuit primaire où elles pourront se redéposer (ou bien précipiter) sur les différents composants et ainsi contaminer l'ensemble du circuit primaire. Au cours d'un cycle de fonctionnement normal dans un REP EDF, l'activité du fluide dans le circuit primaire est relativement constante (généralement de l'ordre de 10-20 MBq.m-3 en 58Co). Cependant, lors de certains cycles de fonctionnement (en fonction de la gestion de combustible), notamment on observe des montées d'activités volumiques importantes en 58Co et en 51Cr pouvant atteindre une centaine de fois celles observées habituellement. Ces montées d'activités volumiques sont dues à l'établissement dans les régions les plus "chaudes" des assemblages de combustible d'un régime d'ébullition nucléée. L'ébullition peut dans certains cas multiplier par un facteur 10 à 100 l'épaisseur de dépôt formé sur le combustible conduisant ainsi à un transfert de masse plus important sous forme particulaire entre le dépôt et le fluide primaire du fait de l'érosion. Une modélisation des mécanismes de transfert de masse entre le fluide primaire et le dépôt sur ces régions "chaudes" du combustible en régime d'ébullition nucléée et les impacts sur la contamination du circuit primaire sont décrits dans ce mémoire. L'ébullition à la surface du dépôt ou bien dans le dépôt lui-même provoque un enrichissement à la paroi en espèces ioniques pouvant entraîner une précipitation plus importante ou bien modifier le comportement d'une espèce d'un régime de dissolution à un régime de précipitation ; le dépôt de particules turbulent et inertiel est lui aussi favorisé. La vaporisation du fluide à la paroi ainsi que la formation des bulles elles-mêmes entraînent aussi un dépôt et une précipitation plus importants. La prise en compte de ces mécanismes de transfert de masse dans le code OSCAR (Outil de Simulation de la ContAmination en Réacteur), développé au sein du Laboratoire de Modélisation des interactions et Transferts en Réacteur au CEA, conduit à une bonne reproduction des résultats expérimentaux issus du retour d'expérience des centrales françaises tant au niveau des dépôts formés dans les régions avec ébullition que des activités volumiques. / The Pressurized Water Reactors (PWRs) primary circuit materials are subject to general corrosion leading to soluble metallic element (mainly Fe, Ni, Cr, Mn, Co) transfer and subsequent ion precipitation processes on the primary circuit surfaces. When deposited on fuel rods, these species are activated by neutron flux. Thus, crud erosion and dissolution processes induce to primary coolant activity. During a normal operating cycle in a EDF PWR, the volume activity in the coolant is relativly stable (usually about 10-20 MBq.m−3 in 58Co). In some cycles (depending on fuel management), significant increases in 58Co and 51Cr volume activities are observed (10 to 100 times the ordinary volume activities). These increases of volume activities are due to local sub-cooled nucleate boiling on the "hot" parts of fuel assemblies. As presented in this thesis, boiling at the top of some fuel assemblies may lead to much higher amount of metallic elements than usual (some micrometers). Indeed, boiling that can locally occurs under PWR conditions concentrates species and to increase significantly the quantity of deposited and precipitated material. Erosion flux is higher in these regions due to thicker crud thickness, involving a greater mass transfer of activated isotopes to the primary coolant. The OSCAR calculation code, developed by the "Laboratoire de Modélisation des interactions et Transferts en Réacteur" in CEA, with these new mass transfer models can now well estimate the amount of deposit and the volume activities in the primary coolant in case of boiling in accordance with french PWR measurements.

In the process of a boiling water reactor, high-levels of waste and radiation occur, where almost all the dose per person of the radiation in Forsmark are due to the radioactive iso-tope cobalt-60. The reason is that the stable isotope cobalt-59 is converted to the radioac-tive isotope cobalt-60 due to neutron irradiation in the reactor. Since 2012, unusually high levels of cobalt-60 have been observed at Forsmark 2 which occurs from the material Stel-lite and is a very common sealant in valves. The major disadvantage of the material Stellite in nuclear power is the high concentration of cobalt-59. When grinding alloy surfaces con-taining Stellite, cobalt-59 is released in the form of abrasive dust if the effectiveness of sub-sequent Stellite alloys is poor. The consequences lead to increased radiation levels, which implies major financial costs and a difficult work environment in, for example, mainte-nance work.Today, there is no mapping of valves containing Stellite, which may result in the decon-tamination of Stellite not being requested and missing when a maintenance action in the form of, for example, grinding is performed. The completed mapping of valves containing Stellite is thus the first that has been carried out within Forsmarks Kraftgrupp AB for the priority systems 313, 321, 331 and 415.In this work, valves containing Stellite have been mapped along main lines in systems that come into contact with reactor water without passing ion exchange filters. Furthermore, the effects of how the grinding of valves alloy surfaces in the seat / cone affects the feeding of cobalt-59 into the reactor and the effectiveness of subsequent decontamination of Stel-lite after grinding was investigated.The work has been divided into two main moments; Status analysis and Mapping, which in turn is divided into several sub-moments. The status analysis gathered the information re-quired to perform the mapping. With the gathered information from the status analysis, mapping was then carried out and valves were inventoried in the priority systems.A total of 45 valves containing Stellite were found whose water flow is likely to end up in the reactor without passing ion exchange filters. A total of 13 valves containing Stellite were found, which are not detected by the chemical departments measurement points and whose waterflow did not pass ion exchange filters before the reactor for systems 321 and 331.During a decontamination of Stellite in a valve, only alloy surfaces in the valves are con-trolled and cleaned, which results in dust from grinding remaining in the other surfaces of the valve as well as in the pipe ends when the valve has been assembled prior to commis-sioning. Of the 45 valves containing Stellite which have been inventoried, grinding in theseat/cone have occurred in eight of the valves, but only two of the valves have been de-contaminated since 2010-01-01. Since no decontamination of Stellite has occured six of eight times after grinding, and only alloy surfaces are checked as well as decontaminated, the effectiveness of subsequent decontamination of Stellite after grinding is very low.Based on the results of the work, a number of improvement proposals have been present-ed for continued work to reduce the feeding of cobalt 59 to the reactor water and eventu-ally reduce the radiation levels at Forsmark's nuclear power plant. / Vid processen i en kokvattenreaktor uppstår högaktivt avfall och höga strålningsnivåer, där nästan all persondos av strålning på Forsmark beror av den radioaktiva isotopen kobolt-60. Anledningen är att den stabila isotopen kobolt-59 omvandlas till den radioaktiva isotopen kobolt-60 vid neutronbestrålning i reaktorn. Man har sedan 2012 noterat ovanligt höga halter av kobolt-60 på Forsmark 2 vilket härrör till materialet Stellite, som är ett mycket vanligt tätningsmaterial i ventiler. Den stora nackdelen med Stellite i kärnkraftssamman-hang är den höga koncentrationen av kobolt-59. Vid slipning av legeringsytor innehållande Stellite, riskeras kobolt-59 frigöras i form av slipdamm om effektiviteten av efterföljande Stellitesaneringar är dålig. Konsekvenserna leder till ökade strålningsnivåer vilket innebär stora ekonomiska kostnader och en försvårad arbetsmiljö vid till exempel underhållsar-beten.Idag finns ingen kartläggning av ventiler innehållande Stellite, vilket kan resultera i att Stellitesaneringar inte begärs och uteblir då en underhållsåtgärd i form av till exempel slipning utförs. Den genomförda kartläggningen av ventiler innehållande Stellite är där-med den första som har utförts inom Forsmarks Kraftgrupp AB för de prioriterade syste-men 313, 321, 331 och 415.I detta arbete har ventiler innehållande Stellite kartlagts längs huvudledningar i system som kommer i kontakt med reaktorvatten utan att passera jonbytarfilter. Vidare har effekterna av hur slipning av ventilers legeringsytor i säte/kägla påverkar inmatningen av kobolt-59 och effektiviteten av efterföljande Stellitesaneringar undersökts.Arbetet har delats upp i två huvudmoment; Nulägesanalys och Kartläggning, som i sin tur delats upp i flera delmoment. I nulägesanalysen samlades den information som krävdes för att utföra kartläggningen. Med den inhämtade informationen från nulägesanalysen, inven-terades och kartlades sedan ventiler i de prioriterade systemen.Totalt hittades 45 stycken ventiler innehållande Stellite vars vattenflöde riskerar att hamna i reaktorn utan att passera jonbytarfilter. Sammanlagt hittades 13 stycken ventiler innehål-lande Stellite som ej registreras av kemiavdelningens provtagningar och som inte passerar jonbytarfilter innan reaktorn för system 321 och 331.Vid en Stellitesanering kontrolleras och saneras endast legeringsytor i ventiler, vilket re-sulterar i att slipdamm kan finns kvar i ventilens övriga ytor samt i rörändarna då ventilen har monterats ihop inför driftsättning. Av de 45 stycken ventiler innehållande Stellite som har inventerats, har åtta stycken slipats i säte/kägla men enbart två stycken Stellitesanerats efter slipning sedan 2010-01-01. Eftersom Stellitesaneringar efter slipning har uteblivitsex av åtta gånger och endast legeringsytor kontrolleras samt Stellitesaneras, är effektivite-ten av efterföljande Stellitesaneringar vid slipning mycket låg.Baserat på resultaten av arbetet, har ett antal förbättringsförslag presenterats för fortsatt arbete att minska kobolt-59-inmatningen till reaktorvattnet och på sikt minska strål-ningsnivåerna på Forsmarks kärnkraftverk.

Le contexte industriel actuel, animé d'un désir de prolonger la durée de fonctionnement des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) jusqu'à des durées de 60 ans, nécessite la compréhension de l'évolution de la microstructure et notamment d'un éventuel gonflement en conditions REP. Deux nuances de 304 (haut et bas carbone), représentatives des internes inférieurs de REP, ont été irradiées aux ions depuis les faibles doses jusqu'à des doses supérieures à la centaine de dpa, à 450°C (proche des conditions REP par la prise en compte d’un décalage flux/température), ainsi qu'à une dose intermédiaire à plus haute température 550°C. Sur la base des résultats expérimentaux des modélisations par dynamique d’amas avec le code CRESCENDO ont été réalisées afin d’étudier l’évolution de la microstructure.Les microstructures de boucles de Frank, du réseau de dislocations, des cavités et de la précipitation ont été caractérisées par Microscopie Électronique en Transmission (MET) à chacune des doses et par Sonde Atomique Tomographique (SAT) à 100 dpa. À 450°C, les conditions d’irradiations conduisent à une saturation du réseau de dislocations et des boucles de Frank, les cavités sont en faible densité induisant une fraction volumique faible (<0,1%) même dans la nuance bas carbone plus sensible au gonflement. La précipitation observée est principalement composée de carbures. En plus de l’évolution avec la dose, cette étude a permis d’analyser les effets de températures, de composition chimique et d’irradiation aux ions.Un jeu de paramètres d’entrée permettant de modéliser l’évolution de la microstructure avec la dose et le long du profil de dommage a été établi. Par modélisation il a été étudié les effets des interstitiels injectés, de la surface d’irradiation ou de la modification de l’efficacité des cascades avec la profondeur d’irradiation. / The French nuclear industry is looking into the extension of the operation time of pressurized water reactors (PWR) up to 60 years. This implies a good comprehension of the microstructural evolution under irradiation in Pressurized Water Reactors’ conditions.Two representatives stainless steels from PWR’s internals, 304 type steels, which differ in carbon content, has been irradiated form low to high doses (more than 100 dpa) at 450°C, irradiation at a second temperature (550°C) has also been performed at an intermediate dose. The choice of the temperature (450°C) was motivated by considering a temperature shift between neutron and ion irradiations due to their large difference in term of dose rate.The microstructural evolution has been characterized by transmitted electron microscopy on each conditions and by atom probe on highest irradiated samples. And modelling of the microstructure was performed using cluster dynamics code CRESCENDO.For both steels, at 450°C the dislocation network and Frank loops reach a saturation regime. As the cavity size and density are low the volume fraction is also low, even in the low carbon content steels, which is more favorable to swelling. The precipitation is mainly carbides. The effects of temperature, chemical composition and of ion irradiation were also investigated.Based on experimental results, a set of parameters which reproduces the evolution of the microstructure in respect to the dose and the depth of observation has been established. It has allowed to understand the effects of the irradiated surface, the injected interstitials and a possible evolution of the cascade efficiency along the damage profile.