Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les études réalisées par les physiciens des réacteurs nécessitent d'accéder aux grandeurs physiques d'intérêt telles que la puissance du réacteur, les flux de particules, les concentrations de nucléides. Pour cela, il faut résoudre les équations qui gouvernent la propagation des neutrons dans l'espace et dans le temps et celles qui régissent l'évolution temporelle des concentrations des nucléides présents et formés dans les différents matériaux composant le combustible et l'ensemble des structures du réacteur. Pour compléter, l'évolution du combustible et la cinétique sont traitées, ainsi que les aspects multi-physiques. Quelques exemples de logiciels de calcul sont décrits.
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The studies conducted by reactor physicist require the access to measurands such as the power of the reactor, particle flux and nuclide concentration. They must solve equations that govern neutron propagation in time and space and the ones that govern the temporal evolution of the concentration of nuclides formed in the different components of the fuel and the structures of the reactor. In addition, the evolution of the fuel and kinetics are dealt with as well as multi-physical aspects. Certain examples of calculation software are described.
Auteur(s)
-
Christine POINOT-SALANON : Adjointe scientifique, CEA/Sac/DEN/DANS/DM2S/SERMA
-
Anne NICOLAS : Chef de projet, CEA/Sac/DEN/DANS/DM2S/SERMA
-
Michel SOLDEVILA : Chef de projet, CEA/Sac/DEN/DANS/DM2S/SERMA
INTRODUCTION
Les études réalisées par les physiciens des réacteurs nécessitent d'accéder aux grandeurs physiques d'intérêt telles que la puissance du réacteur, les flux de particules, les concentrations de nucléides. Pour cela, il faut résoudre les équations qui gouvernent la propagation des neutrons dans l'espace et dans le temps (équation de Boltzmann et de la cinétique) et celles qui régissent l'évolution temporelle des concentrations des nucléides présents et formés dans les différents matériaux composant le combustible et l'ensemble des structures du réacteur (équations de Bateman).
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KEYWORDS
neutronics calculation | reactors physics | neutronics | numerical analysis
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Aspects multiphysiques
En anglais
5. Méthodes déterministes
On se limitera dans cette partie à la problématique des calculs stationnaires. L'équation de Boltzmann dépend alors de six variables indépendantes : trois pour la position
des neutrons, une pour leur énergie cinétique E, et deux pour la direction de propagation
. Chacune des variables
doit être discrétisée, et pour chaque variable, on peut choisir parmi une famille de méthodes numériques.
Pour tout ce qui a trait, dans cette section, aux méthodes de résolution, le lecteur pourra se référer avec profit à la monographie « La neutronique » [5] ou à l'ouvrage de Hébert [6].
5.1 Discrétisation
5.1.1 Discrétisation en énergie
Pour la variable énergie, la méthode universellement utilisée est la discrétisation multigroupe. Cela revient simplement à découper l'axe des énergies en « mailles », que l'on appelle les groupes énergétiques. Traditionnellement, le premier groupe correspond à l'énergie maximale, et le dernier à l'énergie minimale, ce qui traduit le fait que les neutrons naissent à haute énergie (en général > 1 MeV) et ralentissent jusqu'aux énergies thermiques (< 1eV). On définit le flux ψ g par l'intégrale du flux ponctuel ψ (E ) dans le groupe, c'est-à-dire :
. Pour obtenir des équations pour les ψ g , on intègre l'équation de Boltzmann sur le groupe et l'on obtient l'équation suivante :
...
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Méthodes déterministes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOLTZMANN (L.) - Weitere studien über das würmegleichgewicht unter gas molekulem. - Wiener Berichte, 66, p. 275-370 (1872).
-
(2) - REUSS (P.) - Précis de neutronique. - EDP sciences.
-
(3) - REUSS (P.) - Traité de neutronique. - Collection Enseignements des Sciences.
-
(4) - WHITESIDES (G.E.) - Difficulty in computing the h-effective of the world. - Trans. Ann. Nucl. Soc., 14, no 2, p. 680 (1971).
-
(5) - DUDERSTADT (J.J.), MARTIN (W.R.) - La Neutronique. - Monographie de la Direction de l'Énergie Nucléaire du CEA, Éditions Le Moniteur, « Transport Theory », J. Wiley & Sons, New-York, USA (1979).
-
(6) - HÉBERT (A.) - Applied reactor physics. - Presses Internationales Polytechnique.
-
...
ANNEXES
Code DRAGON http://www.polymtl.ca/nucleaire/DRAGON/
Code SCALE https://www.ornl.gov/onramp/scale-code-system
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