Thèses

Soutenance de thèse : Capacité de conversion des transuraniens en Réacteurs à Sels Fondus (RSF)

par Laura Mesthiviers

Europe/Paris
Grand amphi (LPSC)

Grand amphi

LPSC

Description

Le sujet de la thèse proposé porte sur les capacités d'incinération des actinides, tels que Np, Pu, Am et Cm, dans des RSF. Les questions abordées pourront être • L'isotopie du plutonium peut être très variable suivant la provenance du combustible à traiter (réacteurs de recherche, MOX irradié dans un REP, etc…). Une même conception permet-elle d'accommoder une telle variété, dans quelles conditions, et dans quelles plages admissibles ? • Afin d'optimiser les performances du réacteur dans sa fonction de brûleur de plutonium, il est a priori souhaitable de limiter la teneur en uranium du combustible. L'absence d'uranium simplifierait aussi les étapes chimiques d'élaboration et de contrôle des sels en entrée du réacteur. Cependant, des considérations de potentiel RedOx peuvent exiger la présence de quelques pourcents d'uranium. Il faudrait évaluer les conséquences de cette teneur en uranium sur les performances en terme de brûleur de Pu et sur les bilans matières autour du réacteur (bilan en plutonium, consommation d'uranium, production d'actinides mineurs sont notamment d'intérêt). • Établir les paramètres déterminant le niveau de retraitement du réacteur et les efficacités requises, concernant les produits de fission et les actinides mineurs. • Concernant les actinides mineurs, et en particulier les éléments neptunium et américium, une variante pourrait consister à vouloir les recycler dans le réacteur de manière à réaliser une transmutation de ces éléments. La thèse pourra éclairer les performances que l'on pourrait attendre du système, les inventaires en réacteur, les conséquences sur le comportement du réacteur (fonctionnement normal et accidentel, analyse de sûreté) et les limites éventuelles.

 

 

The PhD work proposed concerns the capacity of actinides burning, considering Np, Pu, Am and Cm in dedicated MSR. The questions to be treated during the thesis may be: • The plutonium isotopy will be variable depending the origin of the fuel to be treated (research reactors, irradiated MOX fuel…). Is a single design able to use all these kinds of fuel and in which acceptable ranges? • To optimize the reactor performance to burn plutonium, it is important to limit the amount of uranium in the fuel. Having no uranium will also allow to simplify the steps of fabrication and control of the fuel entering the reactor. But RedOx potential considerations may require the presence of some percents of uranium. The associated consequences on the burner performances of the reactor have to assessed, including the balance of matters in the reactor (along which the plutonium balance, uranium consumption, minor actinides production). • Establish the parameters to evaluate the level of processing of the reactor and the associated efficiencies, concerning the fission products and the minor actinides. • Concerning the minor actinides, and especially the neptunium and americium elements, an option consists in recycling them in the reactor to transmute them. The PhD thesis may evaluate the system performances, the reactor inventories, the impact on the reactor behavior during normal and accidental operation, on the safety analysis, and the possible limitations.