Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les réacteurs de recherche sont des réacteurs dans lequel on génère des flux de neutrons élevés, afin de pouvoir les utiliser dans divers domaines de recherche fondamentale et appliquée. Cet article présente les différents types de réacteurs, à eau lourde et à eau ordinaire, leurs caractéristiques techniques et les principaux domaines d'utilisation, de la recherche à la formation.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Alain BALLAGNY : Chef de Projets au Commissariat à l’Énergie Atomique
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Bruno GUIGON : Ingénieur au Commissariat à l’Énergie Atomique, Direction de l’Énergie Nucléaire
INTRODUCTION
Un réacteur de recherche est une installation nucléaire dans laquelle on crée et on entretient, par une réaction en chaîne, la fission d’atomes de matériaux fissiles (par exemple, de l’uranium) afin d’obtenir des flux de neutrons élevés pour une utilisation dans les divers domaines de recherche fondamentale et appliquée. L’énergie libérée par les fissions n’est généralement pas récupérée, contrairement aux centrales nucléaires dont c’est l’unique objectif.
Les réacteurs de recherche sont à la fois des outils privilégiés pour l’étude de la matière condensée en raison des caractéristiques physiques des neutrons et des outils indispensables à la conception des réacteurs de puissance pour la qualification sous irradiation des matériaux et des combustibles.Les réacteurs d’essais spécifiques d’une filière donnée, avant son industrialisation, ne sont pas mentionnés dans cet article mais dans des articles propres à chaque filière.Cet article fait de larges emprunts à l’édition précédente rédigée par Francis MERCHIE.
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Caractéristiques techniques
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2. Types de réacteurs
Bien que l’éventail des réacteurs de recherche soit très large, on rencontre essentiellement deux principaux types de réacteurs :
-
les réacteurs à eau lourde, qui permettent d’obtenir des flux de neutrons thermiques importants extraits du réacteur sous forme de faisceaux, utilisés essentiellement en recherche fondamentale ;
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les réacteurs à eau ordinaire, plus adaptés aux essais de matériaux, avec deux sous-groupes :
-
les réacteurs piscine à cœur ouvert, refroidis et modérés à l’eau ordinaire, généralement polyvalents et très simples d’accès et d’utilisation,
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les réacteurs à eau ordinaire et à caisson fermé sous pression, capables de fonctionner à des puissances supérieures à celles des réacteurs piscine, mais dont l’utilisation expérimentale est un peu moins facile du fait de la présence du caisson contenant le cœur.
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2.1 Réacteurs à eau lourde
Conçus aux débuts de l’ère nucléaire, les premiers réacteurs de ce type fonctionnent avec de l’uranium naturel, seul combustible alors disponible. Ils ont des cœurs très volumineux et offrent des flux de neutrons thermiques très moyens et des flux de neutrons rapides faibles. Par la suite, ces inconvénients ont été en partie surmontés par l’utilisation d’uranium enrichi.
Ces réacteurs sont peu adaptés aux essais de matériaux sous rayonnement, car la présence d’eau lourde impose une cuve étanche qui complique l’accès au cœur et au réflecteur. En revanche, ils sont mieux adaptés aux recherches de physique fondamentale sur faisceaux sortis, car l’emploi de l’eau lourde comme modérateur et réflecteur permet d’obtenir des flux thermiques très purs (absence de neutrons rapides considérés comme parasites), indispensables aux études des états de la matière condensée.
La possibilité de réaliser des cœurs très compacts en utilisant de l’uranium très enrichi a permis, par la suite, de concevoir des réacteurs à eau lourde extrêmement performants, totalement dédiés à la recherche fondamentale et offrant des flux thermiques très élevés et très purs (par exemple, le RHF et Orphée).
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Types de réacteurs
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Advances in Neutron Capture Therapy - . Volume I, Medicine and Physics, Proceedings of the Seventh International Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer, Zürich, Switzerland (4-7 Sept. 1996).
-
(2) - LOVERINIE (M.-J.) - Le Commissariat à l’Énergie Atomique - . Édité chez Gallimard.
-
(3) - Dossier : Les réacteurs d’essai et de recherche. - RGN, Revue Générale Nucléaire no 6 année 2000 – nov.-déc., édition SFEN. Auteurs (par ordre d’apparition dans les différents articles composant le dossier) : P. LEDERMAN, J-L. MINGUET, A. CHABRE, A. ALBERMAN, J-P. DURAND, M. BOYARD, A. LANGUILLE, C. JAROUSSE, J. THOMASSON, J-M. HAMY, X. BRAVO, A. BALLAGNY, M. ROMMENS, B. GUIGON, Y. BOUILLOUX, J-P. DUPUY.
-
(4) - L’œuvre de Jules HOROWITZ - . Édité par le Commissariat à l’Énergie Atomique, ISBN 2-7272-0209-1, ISSN 1284-7828.
-
(5) - Génie atomique – Tome III : Les piles - ....
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