Analyse des capacites des reacteurs a haute temperature sous l'aspect de l'utilisation des matieres fissiles

par Frédéric Damian

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de CHRISTIANE HAMELIN.

Soutenue en 2001

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Les reacteurs a haute temperature disposent d'un combustible sous forme de micro-particules dispersees dans une matrice de graphite. Cette configuration permet d'atteindre des taux de combustion eleves, superieurs a 700 gwj/t. Compte tenu du decouplage entre la neutronique et la thermique du cur, il est envisageable d'utiliser de nombreux types de combustibles. Ces caracteristiques font des htr des reacteurs capables d'atteindre de tres bonnes performances vis-a-vis de l'utilisation de la matiere fissile. Dans ce travail de these, nous avons entre autres evalue la capacite des htr a utiliser au mieux les reserves de plutonium disponibles aujourd'hui. Celles-ci proviennent du retraitement des combustibles usages des reacteurs a eau legere ou du demantelement des armes nucleaires et representent un potentiel energetique important. A partir de plutoniums de diverses qualites isotopiques (de 50% a 94% en plutonium fissile), les etudes ont conduit a des longueurs de cycles elevees. D'autre part, si le coefficient de temperature du moderateur devient positif en cours d'irradiation, nous avons montre que celui-ci restait negatif dans le domaine de fonctionnement du reacteur. Pour traiter ces questions, nous avons consacre une part importante de ce travail a la mise en uvre d'une modelisation de l'element combustible mais egalement du cur du reacteur avec les codes du systeme saphyr. L'ensemble de la modelisation a ete valide par des calculs de reference. Cette etape nous a permis de mettre en evidence quelques points cles de la modelisation avec le schema de calcul transport-diffusion qui est dedie a l'origine a la modelisation des reacteurs a eau sous pression.

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Informations

  • Détails : 341 p.
  • Annexes : 72 ref.

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