Nouvelles méthodes de modélisation neutronique des réacteurs rapides de quatrième Génération

New modelling method for fast reactor neutronic behaviours analysis.

• Auteur / Autrice : Philippe Jacquet
• Direction : Daniel Heuer, Jean Tommasi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique, génie mécanique
• Date : Soutenance le 23/05/2011
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (Grenoble ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Elsa Merle
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Piero Ravetto, Liliane Bensahel, Maria lucia Carvalho da silva, Pierre eymard Biron
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ivan alexander Kodeli, Antonio Sargeni, Philippe Davy

Mots clés

Mots clés libres

Neutronique

Calcul cellule

Réacteur rapide

Condensation Energétique

Homogénéisation spatiale

Neutronics

Cell code

Fast reactor

Energy group collapsing

Energy group collapsing

Résumé

Les critères de sureté qui régissent le développement de coeurs de réacteurs dequatrième génération implique l’usage d’outils de calcul neutronique performants. Unepremière partie de la thèse reprend toutes les étapes de modélisation neutronique desréacteurs rapides actuellement d’usage dans le code de référence ECCO. La capacité desmodèles à décrire le phénomène d’autoprotection, à représenter les fuites neutroniques auniveau d’un réseau d’assemblages combustibles et à générer des sections macroscopiquesreprésentatives est appréciée sur le domaine des réacteurs rapides innovants respectant lescritères de quatrième génération. La deuxième partie de ce mémoire se consacre à lamodélisation des coeurs rapides avec réflecteur acier. Ces derniers nécessitent ledéveloppement de méthodes avancées de condensation et d’homogénéisation. Plusieursméthodes sont proposées et confrontées sur un problème de modélisation typique : le coeurZONA2B du réacteur maquette MASURCA.

Due to safety rules running on fourth generation reactors’ core development,neutronics simulation tools have to be as accurate as never before. First part of this reportenumerates every step of fast reactor’s neutronics simulation implemented in currentreference code: ECCO. Considering the field of fast reactors that meet criteria of fourthgeneration, ability of models to describe self-shielding phenomenon, to simulate neutronsleakage in a lattice of fuel assemblies and to produce representative macroscopic sections isevaluated. The second part of this thesis is dedicated to the simulation of fast reactors’ corewith steel reflector. These require the development of advanced methods of condensationand homogenization. Several methods are proposed and compared on a typical case: theZONA2B core of MASURCA reactor.