Contribution à l'étude des incertitudes des paramètres neutroniques d'un cœur compact et hétérogène : Le réacteur d'irradiation Jules Horowitz

Contribution to the determination of the neutronic parameters uncertainties of a compact heterogeneous core:The material testing Jules Horowitz reactor

• Auteur / Autrice : Jacques Di Salvo
• Direction : Jean-Claude Sens
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique nucléaire. Neutronique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Strasbourg 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Estimation de paramètres

Réacteurs nucléaires -- Coeurs

Transport des neutrons, Théorie du

Physique nucléaire

Résumé

Les caractéristiques originales du futur Réacteur d'irradiation Jules Horowitz en font un objet complexe, nécessitant la mise en œuvre d'un schéma de calcul neutronique spécifique. Ce schéma de conception doit permettre des temps de calculs courts avec un nombre minimal d'approximations pour atteindre les objectifs de précision. Cependant, l'absence d'expérience intégrale spécifique sur le réacteur rend difficile le travail de la détermination de la précision des calculs. C'est pourquoi une démarche rigoureuse, mettant particulièrement l'accent sur la validation numérique par comparaison à des benchmarks de calculs, doit être mise en œuvre La validation du calcul du schéma de conception APOLLO2 / CRONOS2 est acquise par l'intermédiaire d'un calcul étalon Monte Carlo TRIPOLI4. Des options de modélisation ont été recommandées pour obtenir des biais résiduels (écarts schéma de conception / schéma de référence) faibles. En attendant l'étape ultérieure de confrontation expérimentale, l'obtention des incertitudes sur les paramètres neutroniques d'intérêt est acquise par une étude de sensibilité systématique sur les données nucléaires de base. Cependant, les incertitudes sur les données nucléaires sont rares dans les fichiers d'évaluation. Pour générer l'information manquante, une méthode empirique basée sur la comparaison des évaluations, et complétée par des avis d'experts, est utilisée dans cette étude. Une attention particulière est portée sur le calcul des coefficients de sensibilité des paramètres intégraux aux sections efficaces, déterminés par l'intermédiaire de la théorie des perturbations ou de calculs directs. Cette étude met notamment en évidence l'importance de la prise en compte des éléments non diagonaux des matrices de covariances et de la correction de la capture thermique de l'aluminium de JEF-2. 2. Il sera ensuite nécessaire de mettre en place des benchmarks expérimentaux qui permettront d'achever le travail de détermination de la précision des calculs.

The design studies of the future Material Testing Reactor Jules Horowitz require the development of an adapted neutronic calculation route. To guarantee good accuracy and save time cost, some approximations with deterministic modelling (APOLLO2 / CRONOS2) are needed. As no relevant integral experiments are yet available to ensure the accuracy of the calculation, the results need to be validated by a rigorous methodical approach, which is based on comparison against numerical benchmarks (Monte Carlo TRIPOLI4 code). In order to complete the validation results, sensitivity coefficients of main neutronic parameters to nuclear data are very useful to get an estimate of the final uncertainty on the calculation. Unfortunately, most of covariance information is missing in the recent evaluated files such as JEF-2. 2. To generate missing covariance matrices, a method based on the comparison of different independent evaluations is used in this study. Special attention is paid to the determination of sensitivity coefficients, using perturbation methods and direct calculations. This study points out the importance of the non-diagonal elements of the covariance matrices as well as the neutron capture cross section uncertainty of the 27Al in the thermal range. In complement to uncertainty studies, it will be still necessary to obtain integral experimental validation of the Jules Horowitz Reactor neutronic parameters calculations.