Etude des terres rares en tant que poison consommable pour le controle des cycles allonges pour les reacteurs electrogenes

Rare earth as burnable absorber for length cycle studies for the pwr's

• Auteur / Autrice : MARIELLE ASOU
• Direction : J.-B. THOMAS
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

La recherche constante de l'optimisation du fonctionnement du parc electronucleaire francais passe forcement par la recherche d'optimisation des performances du cur du reacteur. C'est dans cette demarche que s'inscrit notre travail. Toutes les etudes entreprises par les exploitants de centrale montrent qu'il y a un gain economique important a minimiser les arrets pour recharger. Ainsi, un cycle de 18 mois au lieu de 12 autorise un gain d'un arret tous les trois ans. Il semble alors necessaire de s'orienter vers un moyen de controle alternatif au bore soluble, lui meme est limite en concentration, soit le poison consommable, pour controler la reactivite potentielle introduite pour tenir le cycle a 18 mois. Le poison consommable, tel qu'il peut etre defini de facon theorique, serait un corps ajoute au reseau qui apporterait l'antireactivite initiale necessaire. Il aurait aussi une cinetique de disparition parfaitement adaptee a celle du combustible. Il aurait enfin une penalite residuelle la plus faible possible, la penalite residuelle pouvant etre definie comme la valeur d'antireactivite de l'ensemble -poison non consomme- plus -noyaux fils capturants crees- et devra de plus, etre adapte a l'emploi de nouveaux combustibles tel que le combustible mox. Les contraintes sont nombreuses et le corps ideal ne pourra en fait qu'assurer un compromis entre ces differents aspects. La recherche du candidat ideal s'oriente naturellement vers les terres rares, car le gadolinium est deja utilise comme poison consommable. Parmi les terres rares, famille du gadolinium, sur des criteres alliant les sections efficaces mais aussi l'abondance et la disponibilite des ressources naturelles, seules cinq peuvent pretendre jouer un role comme poison consommable: le gadolinium, le samarium, l'europium, le dysprosium et l'erbium. Et parmi ces cinq, deux seulement s'avereront interessantes