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1 - DÉVELOPPEMENT DE LA FILIÈRE

2 - PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES

3 - DESCRIPTION TECHNOLOGIQUE

4 - FONCTIONNEMENT

  • 4.1 - Caractéristiques particulières
  • 4.2 - Principaux états de fonctionnement

5 - SÛRETÉ

  • 5.1 - Analyse de sûreté
  • 5.2 - Prévention des accidents

6 - EXEMPLE DE RÉALISATION : SUPERPHÉNIX

7 - BILAN ET PERSPECTIVES D’AVENIR

Article de référence | Réf : BN3170 v1

Fonctionnement
Réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium

Auteur(s) : Jean-Paul CRETTÉ

Date de publication : 10 juil. 2005

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RÉSUMÉ

L’intérêt du développement des réacteurs à neutrons rapides ne fait pas polémique. Les avantages sont nombreux de ce nouveau type de réacteurs, à commencer par l’utilisation totale du potentiel énergétique de l’uranium naturel (les réacteurs à eau n’en utilisent que 2 %), l’utilisation d’uranium appauvri, tout cela pour une pollution thermique plus faible. Cet article présente les évolutions récentes de la filière des réacteurs à neutrons rapides, avant de s’intéresser plus particulièrement à  leurs principales caractéristiques, à leur fonctionnement et à leur sûreté. Pour terminer, il s’attarde sur l’exemple de la centrale Superphénix construite à Creys-Malville.

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Auteur(s)

  • Jean-Paul CRETTÉ : Ancien Élève de l’École Polytechnique - Ancien Directeur Technique à Novatome

INTRODUCTION

Nota :

Article revu et mis à jour

par Henri NOËL

Ancien Élève de l’École Polytechnique

Directeur de Novatome. Direction de Framatome

et Pierre BACHER

Ancien Directeur délégué de l’Équipement EDF

Directeur du traité Génie Nucléaire des Techniques de l’Ingénieur

Le monde a pris conscience de la limitation des ressources en énergie actuellement connues : après le charbon, le pétrole (réserves prouvées de 100 milliards de tonnes) et l’uranium (réserves prouvées de 3,5 millions de tonnes, ce qui correspond, par utilisation dans les réacteurs à eau ordinaire à l’équivalent en énergie de la moitié des réserves prouvées de pétrole).

Les besoins en énergie du monde ne cessent de s’accroître et, en attendant l’avènement d’un autre mode de production d’énergie (telle que la fusion thermonucléaire), il est vital d’économiser les sources actuellement connues et notamment l’uranium.

Après avoir présenté les développements intervenus dans la filière des réacteurs à neutrons rapides (RNR) depuis 1988 dans le monde, nous décrirons les modifications intervenues à la centrale de Creys-Malville.

Les résultats de la collaboration européenne qui ont permis de concevoir le réacteur EFR (European Fast Reactor) font l’objet dans ce traité d’un nouvel article [B 3 171] Projet EFR European Fast Reactor.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bn3170


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4. Fonctionnement

4.1 Caractéristiques particulières

Les caractéristiques particulières du fonctionnement de ce type de centrales sont liées essentiellement aux points suivants.

  • Neutronique

    On a vu au paragraphe 2.1.1 que la cinétique d’un réacteur rapide, gouvernée par les neutrons retardés, n’est pas très différente de celle d’un réacteur thermique, bien que le temps de vie des neutrons y soit beaucoup plus court. De même, les coefficients de réactivité (température ou puissance) sont tels que le comportement du réacteur est stable. Le pilotage du réacteur s’effectuera, comme pour un réacteur à neutrons thermiques, par action sur les barres de contrôle ; grâce à la surgénération, l’usure du combustible est très faible et les mouvements de barres de contrôle n’ont pratiquement à compenser que les effets de température et, naturellement, à permettre le démarrage et l’arrêt avec une bonne réserve d’antiréactivité.

  • Thermique du cœur

    La densité de puissance étant très forte, elle nécessite d’assurer la permanence du refroidissement avec une grande sécurité, la marge importante entre la température maximale du sodium et sa température d’ébullition facilitant la réalisation de cet objectif, ainsi que la grande capacité calorifique du sodium contenu dans le circuit primaire, en particulier dans le cas du concept intégré.

  • Propriétés du réfrigérant

    Les propriétés exceptionnelles du sodium (pas de pression, bonne capacité thermique massique, excellente conduction) gouvernent les régimes de fonctionnement, en imposant des règles de conduite qui tiennent compte des faits suivants :

    • l’écart de température entre sodium chaud et sodium froid est compris entre 150 et 200 oC, aussi bien dans...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ERTAUD (A.) -   *  -  Superphénix (plaquette éditée par Novatome) (1985).

  • (2) -   La centrale de Creys-Malville.  -  Bulletin d’Information Scientifique et Technique (BIST), CEA, janv.-fév. 1978.

  • (3) -   Les surgénérateurs : perspectives économiques, engagements industriels et réalités techniques.  -  Revue Générale Nucléaire, no 6 (1979).

  • (4) -   Symposium international sur la physique des réacteurs à neutrons rapides.  -  AIEA- OCDE, Aix-en-Provence (F.), 24-28 sept. 1979.

  • (5) -   Conférence internationale sur les réacteurs surgénérateurs en Europe.  -  Asea-Foratom, Lucerne (CH), 14-17 oct. 1979.

  • (6) - ERTAUD (A.) -   Les réacteurs surgénérateurs à neutrons rapides et la chaudière Superphénix.  -  Revue...

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