Soutenance de thèse (Max Begue) : Influence de la turbulence sur le bruit neutronique dans les réacteurs à sels fondus

by Max Begue (CNRS LPSC in2p3)

Monday 19 Oct 2026, 14:00 → 17:00 Europe/Paris

Grand amphithéâtre (LPSC)

Les réacteurs à sel fondus (RSF) qui utilisent un sel comme combustible et comme caloporteur ont des particularités par rapport aux réacteurs classiques. La température élevée du sel rend l'instrumentation en coeur compliquée, ce qui en fait un candidat intéressant pour l'étude par le bruit neutronique. Les techniques associées au bruit neutronique exploitent les fluctuations de la population de neutrons pour mesurer des paramètres cinétiques du réacteur ou faire du diagnostic non-invasif. Les objectifs de cette thèse sont de produire et d'analyser des signaux de bruit neutronique en tenant compte de la turbulence qui existe dans les réacteurs à sels fondus. Pour cela, un couplage neutronique-thermohydraulique basé sur Ansys Fluent et l'approche Transient Fission Matrices (TFM) a été développé durant la thèse. Le code nommé FluenTFM est comparé à son prédécesseur TFM-OpenFOAM sur des calculs transitoires d'insertion de réactivité et sur les ?fluctuations de puissance induites par la turbulence. Les deux codes donnent des résultats similaires avec quelques écarts résiduels identifiés et liés au solveur de mécanique des ?fluides. Cette approche couplée permet d'étudier le bruit de puissance mais aussi de résoudre la modulation engendrée par la turbulence via le mouvement des précurseurs de neutrons retardés qui est aussi bien présente à puissance nominale qu'à puissance nulle. Les gerbes de neutrons sont alors créées en utilisant les matrices de ?fission pour tirer aléatoirement la propagation des neutrons, accélérant le processus par rapport à un calcul Monte-Carlo classique. Des calculs sur l'influence du choix du matériau ré?acteur pour le coeur ont été réalisés et mettent en évidence une diminution drastique de l'α-Rossi pour les réacteurs légers (MgO). Les temps caractéristiques des chaines de ?fissions promptes se rapprochent alors de ceux des perturbations liées à la turbulence. La dernière étape des travaux utilise le couplage et la création de chaines de fissions pour faire étudier le bruit neutronique avec le combustible circulant. Un volet expérimental réalisé sur le réacteur CROCUS de l'EPFL a permis de valider partiellement le code Random TFM, utilisé pour les calculs de bruit de modulation et de pile dans un réacteur de puissance nulle.