Thèse soutenue

Physique associée au contrôle et à la sûreté des systèmes hybrides
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Auteur / Autrice : Olivier Gueton
Direction : Jean-Paul Schapira
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

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Résumé

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Dans le cadre du retraitement des déchets radioactifs, les ADS sont à considérer en tant qu'incinérateurs massifs d'actinides mineurs. Dans une première partie, l'analyse critique des différentes filières nucléaires montre qu'un spectre rapide, un caloporteur hélium et un combustible nitrure chargé à 100 % d'actinides mineurs, répondraient idéalement aux exigences de transmutation massive des ADS. La démonstration du contrôle et de la sûreté de ces systèmes représente l'objectif majeur de cette étude. Tout d'abord, la compréhension du comportement dynamique et spatial du flux dans les ADS est indispensable. Nous avons donc défini un indicateur permettant la quantification des découplages spatiaux. Il met en évidence les insuffisances de la cinétique point pour l'étude de transitoires très localisés, et les différences de propagation des perturbations dans les ADS et les cœurs critiques. Puis, plus concrètement, les conséquences de situations accidentelles (transitoire de source, défocalisation de faisceau, insertion de réactivité, perte de débit et dépressurisation) sont évaluées dans ces cœurs massivement chargés en actinides mineurs. On montre alors que la coupure automatique de faisceau répond à l'ensemble des transitoires étudiés, en préservant des marges de sûreté importantes. L'arrêt d'urgence de l'accélérateur est alors initié par une évolution anormale des paramètres de contrôle du cœur. Ceux-ci, à l'exception de la réactivité, peuvent être mesurés en sous critique comme en critique. En ce qui concerne la réactivité, nous proposons une méthode permettant sa détermination absolue dans les ADS : lors du démarrage du réacteur, la réactivité doit être étalonnée en couplant deux méthodes relatives de mesure de la réactivité (Source Pulsée et Multiplication de Source Approchée) pour plusieurs niveaux de sous criticité successifs. Par la suite, le suivi en ligne de la réactivité à partir de l'étalon initial est réalisé de façon analogue aux cœurs critiques.