Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les réacteurs CANDU sont des réacteurs à fission commerciaux alimentés avec de l'uranium naturel. Ils ont des circuits séparés à eau lourde comme fluide primaire et modérateur, et un circuit à eau légère comme fluide secondaire. Le circuit primaire et le modérateur sont uniques au CANDU. Ils se distinguent des réacteurs à eau pressurisée (REP), qui utilisent du combustible enrichi et modèrent les réactions neutroniques avec l'eau légère du circuit primaire ; les circuits secondaires des REP et ceux des CANDU sont similaires. Cet article se concentre sur les circuits primaire et modérateur CANDU, décrivant les matériaux de construction et leur interaction avec l'eau lourde. Les mécanismes de dégradation des matériaux et les mesures visant à les contrôler par des conditionnements chimiques y sont abordés.
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CANDU reactors are commercial, natural-uranium-fuelled fission reactors that have separate heavy-water systems for the primary coolant and moderator and a light-water system for the secondary coolant.. The primary coolant system and the moderator are unique to CANDU and distinguish it from the PWRs, which have enriched fuel and moderate the neutronic reactions with the light-water of the primary coolant; the secondary coolant systems of PWRs and CANDUs are similar. This article concentrates on CANDU primary coolant and moderator systems, describing the materials of construction and their interaction with the heavy water. The degradation mechanisms of the materials and the measures to control them through chemistry adjustments are described.
Auteur(s)
-
Derek LISTER : Professeur émérite et titulaire de la chaire de recherche en génie nucléaire - Université du Nouveau-Brunswick, Fredericton, Canada
INTRODUCTION
Les réacteurs CANDU sont des réacteurs à fission alimentés avec de l'uranium naturel, utilisant de l'eau lourde (D2O) comme modérateur dans un circuit séparé et refroidis avec de l'eau lourde dans le circuit primaire. Ce sont des réacteurs à eau lourde pressurisée (PHWR) à double cycle avec un circuit secondaire refroidi par de l’eau légère. Ils sont réapprovisionnés en combustible en continu.
Puisqu'il s'agit du réacteur phare de la technologie nucléaire canadienne de troisième génération, le CANDU-6 est au centre de cet article. Les détails de ses systèmes sont décrits dans les sections suivantes.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
eau lourde circuit caloporteur primaire canaux de combustible générateurs de vapeur modérateur
KEYWORDS
heavy water | primary heat transport system | fuel channels | steam generators | moderator system
DOI (Digital Object Identifier)
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5. Conclusion
Les principaux systèmes à eau lourde, la caractéristique distinctive du réacteur CANDU, ont été décrits en mettant l'accent sur le réacteur CANDU-6. Comme pour la conception de tous les réacteurs, les matériaux de construction de ces systèmes sont choisis pour leur capacité à résister aux contraintes résultant du fonctionnement du réacteur dans des conditions normales et accidentelles et avec une certaine considération portée sur les coûts. Le circuit secondaire de refroidissement par eau légère a été brièvement décrit.
Les canaux de combustible séparés qui traversent horizontalement la cuve de calandre basse température sont uniques au CANDU. Ils contiennent les faisceaux de combustible à base d'uranium naturel qui sont chargés/déchargés en continu. Ces faisceaux sont les composants vitaux du réacteur. Outre la thermalisation des neutrons de fission, le modérateur D2O environnant facilite le contrôle de la neutronique du cœur par la mise en œuvre de poisons solubles à faible concentration, abrite les systèmes d'arrêt séparés des absorbeurs mécaniques et du poison injecté, et fournit un dissipateur thermique important en cas de défaillance complète du canal de combustible.
L'utilisation de faisceaux d'éléments combustibles contenant de l'uranium naturel UO2, chargés et déchargés dans les canaux combustibles en marche continue, s'est avérée très économique. Les taux de défaut sont très bas et les coûts de ravitaillement des CANDU s'élèvent à environ la moitié de ceux de tout autre type de réacteur . Le cycle du combustible à passage unique restera probablement en place pour les CANDU, car la concentration d'actinides fissiles dans le combustible irradié est faible ; toutefois, du combustible usagé traité provenant de types de réacteurs utilisant du combustible enrichi peut être employé. Le plutonium est le seul combustible potentiel qui serait considéré aux fins de recyclage entre les réacteurs...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOCZAR (P.G.), ROGERS (J.T.), LISTER (D.H.) - Considerations in Recycling Used Natural Uranium Fuel from CANDU Reactors in Canada. - Proc. Canadian Nuclear Society Annual Conference. Montreal (2010).
-
(2) - BOUCHACOURT (M.) - Identification of Key Variables : EDF Studies. - Proc. EPRI Workshop on Erosion-Corrosion of Carbon Steel Piping, Washington, DC, USA. The Electric Power Research Institute, Palo Alto, CA, USA (1987).
-
(3) - CAMERON (D.), LISTER (D.), McCREATH (D.) - Canada’s Policy for the Management of Used Fuel ; the Perspective of the Advisory Council to the Nuclear Waste Management Organisation. - Proc. 39th Annual Conference of Canadian Nuclear Society, Ottawa, Canada (2019).
-
(4) - CHAPLIN (R.) - Nuclear Plant Systems. - The Essential CANDU, vol. 1, Chapter 8. Ed. W.J. Garland. UNENE. http://www.unene.ca/education/candu-textbook (2014).
-
(5) - COLEMAN (C.E.), FONG (R.W.L.), DOUBT (G.L.), NITHEANANDAN (T.), SANDERSON (D.B.) - Improving the Calandria Tubes for CANDU Reactors. - Proc. 18th Annual...
ANNEXES
Canada's Nuclear Waste Management Organisation
Canada's University Network of Excellence in Nuclear Education (UNENE)
https://www.unene.ca/education/candu-textbook
CANDU CANTEACH Poject
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