De l'évolution des matières à la puissance résiduelle, quels impacts sur l'extraction de chaleur et le confinement des matières d'un Réacteur à Sels Fondus incinérateur ?
by
Grand Amphi
LPSC
La puissance résiduelle désigne l’énergie thermique émise après l’arrêt du réacteur par désintégrations des matières radioactives. Son évacuation, assurée par des échangeurs de chaleur dédiés appelés systèmes d’Évacuation de la Puissance Résiduelle (EPuR), est une des fonctions de
sûreté avec la maîtrise de la réactivité et le confinement des matières radioactives. Dans le cas des Réacteurs à Sels Fondus (RSF) considérés dans ce travail, dont le combustible est sous forme liquide et circulant, l’évacuation de la puissance résiduelle et le confinement des matières radioactives doit
être assurée pour plusieurs termes sources (sel combustible irradié, produits de fissions extraits) et à plusieurs localisations (circuit combustible, réservoirs de sel, circuit de traitement des produits de fission).
Ces travaux de thèse ont pour objectif d’étudier l’évacuation de la puissance résiduelle et le confinement des matières radioactives d’un Réacteur à Sels Fondus (RSF) incinérateur. Dans cette optique, le code CEREIS couplé au code d’évolution SERPENT2 a été développé pour simuler les contrôles intervenant sur le sel combustible, calculer les inventaires des matières et estimer le potentiel rédox du sel combustible. Le code CEREIS a fait l’objet de premières comparaisons avec les codes REM (CNRS/LPSC) et MOSARELA (CEA).
A l’aide du code CEREIS, une caractérisation de la puissance résiduelle et de ses sensibilités aux données nucléaires, au design et à la modélisation ont été réalisées. Une étude d’identification et d’impact de potentiels noyaux dits Pandémonium, biais expérimental affectant la mesure des énergies moyennes de décroissance et l’estimation de la puissance résiduelle, a également été réalisée. Enfin, l’impact d’une perte du contrôle RedOx sur le confinement des matières a été exploré.
De plus l’intégration des fonctions fondamentales de sûreté dans le design d’ARAMIS-A, à l’interface de différentes disciplines et institutions, a été réalisée dans un cadre associant conception et sûreté nucléaire. Différent aspects ont été étudiés , notamment l’identification de lignes de défense et de barrières de confinement du sel combustible et des produits de fission gazeux extraits ; ainsi que les délais de grâce avant fusion des matériaux de structure en cas de perte des systèmes d’EPuR.