Etude neutroniques des réacteurs nucléaires innovants, de longue durée de vie et à faible et à moyenne puissance, BWR-PB et AFPR-100 basés sur les concepts du combustible : CERMET et TRISO, moyennant des codes de calcul APOLLO2 et SRAC95

Abstract

Afin de répondre à la demande accrue à l’énergie nucléaire par les pays sous développés, l’Agence Internationale de l’Energie Atomique (AIEA) lance un projet de recherche (CRP) pour le développement des nouveaux concepts des réacteurs nucléaires, intitulé : « Small Reactors without On-site Refueling ». Ces réacteurs ont été conçus afin de pouvoir satisfaire aux besoins de ces pays et respecter toutes les normes de sûreté exigées pour l’utilisation de ces types de technologies en tenant compte notamment de l’aspect économique. Ainsi, ces réacteurs, de longue durée de vie et à faible et à moyenne puissance, ont été défini tel qu’ils ont la possibilité de fonctionner sans rechargement et changement du combustible pour une période raisonnablement longue en respectant le non prolifération de la matière fissile. C’est dans l’optique d’étudier la faisabilité neutronique de ces concepts des réacteurs nucléaires et d’estimer la prolongation de leurs cycles de vie, sans rechargement et changement du combustible, que s’inscrit ce travail de thèse. Plus précisément, cette thèse a pour objectif d’une part de calculer certains paramètres neutroniques pour deux concepts des réacteurs innovants : BWR-PB et AFPR-100 basant sur les combustibles CERMET et TRISO, et d’autre part de mettre en évidence l’influence majeure de l’utilisation des tels types de combustibles sur les différents paramètres neutroniques et notamment la réactivité. Cette étude est effectuée moyennant des codes de calcul APOLLO2, CRONOS2 et SRAC95. Les paramètres à évaluer sont : le facteur de multiplication infinie, le spectre neutronique, le facteur de conversion instantanée, la composition isotopique et l’indice du spectre. L’évaluation de ces paramètres nous permet de mettre en évidence l’intérêt de ce travail qui est de montrer que les dits réacteurs ont la capacité de fonctionner pour une longue durée de vie sans rechargement ou changement du combustible.