Exploitation de réacteurs (pratique) - 5PMGEXP4

Objectif(s)

Les objectifs du bureau d’études sur le fonctionnement normal d’un réacteur à eau sous pression, à l’aide du simulateur SIREP, sont les suivants :
• Comprendre les actions de conduite pour passer de l’arrêt à froid à l’arrêt à chaud (155 bars, 297°C), à travers le diagramme P/T, avant de procéder à la divergence du cœur.
• Justifier comment on contrôle la température et la pression primaire en fonction des conditions P/T.
• Comprendre le comportement d’un cœur sous-critique en présence de sources de neutrons.
• Appréhender le principe de l’approche sous-critique (sans information sur la réactivité) en évitant toute divergence intempestive.
• Comprendre le comportement du cœur divergé, sur-critique ou sous-critique, à « puissance nulle », sous le seuil de chauffe nucléaire (dit improprement « seuil Doppler »).
• Comprendre et modéliser le comportement du cœur divergé « en puissance » (au-delà du seuil de chauffe nucléaire, dès que le « chauffage nucléaire » est observé).
• Appréhender l’importance des contre-réactions thermiques pour la sûreté.
• Appréhender les essais physiques de redémarrage à « puissance nulle » qui permettent de mesurer certaines caractéristiques neutroniques du cœur et de les confronter avec celles évaluées lors des calculs d’évaluation de la sûreté de la recharge.
• Illustrer l’effet modérateur par la réalisation partielle d’un des essais physiques de redémarrage consistant à mesurer le coefficient de température isotherme alfa_iso et son évolution en fonction de la concentration en bore.
• Appréhender l’interaction primaire – secondaire, permettant de comprendre comment est exploité un REP et pourquoi un accident au secondaire peut constituer un accident de réactivité.
• Comprendre et modéliser le comportement du cœur « en puissance » avant et après couplage au réseau.
• Une fois couplé, comprendre la notion de fonctionnement en turbine prioritaire, le comportement du cœur « naturel » (sans sollicitation des moyens de contrôle de la réactivité), en mode suiveur.
• Appréhender le programme de température Tm&Tv = f(%Pn) et l’intérêt d’une régulation de température moyenne primaire par les grappes (groupe R).
• Comprendre l’origine des différents effets en réactivité et comment ils sont contrôlés lors du suivi de charge (répartition bore / grappes).
• Comprendre l’origine des limites d’exploitation à respecter :directement liées au couple : puissance – DPax (diagramme de pilotage), et celles liées aux « marges cœur » : « bas REC » et « surpuissance linéique ».
• Comprendre les limites du système de dilution, avec l’avancement dans le cycle, et comment on procède à une prolongation de cycle dès la CB trop faible.
• Finalement, être capable de synthétiser les avantages et inconvénients des moyens de contrôle de la réactivité (bore/grappes).

Contenu(s)

Première séance (4 heures):
Chapitre 1 – Montée dans le diagramme P/T avant divergence

Deuxième séance (4 heures):
Chapitre 2 – Approche sous critique et divergence
Chapitre 3 – Recherche du seuil de chauffe nucléaire

Troisième séance (4 heures):
Chapitre 4 – Essais physiques à puissance nulle
Chapitre 5 – Démarrage de la tranche – couplage au réseau (première partie)

Quatrième séance (4 heures):
Chapitre 5 – Démarrage de la tranche – couplage au réseau (deuxième partie)
Chapitre 6 – Exploitation en puissance, suivi de charge

Ce cours est enseigné en anglais/français. Une visite d’une centrale nucléaire d’EDF est prévue à la fin du cours.

• Fonctionnement des Réacteurs à Eau sous Pression (REP): principes de bases et principaux systèmes
• Cinétique et dynamique des réacteurs
• Neutronique et physique des réacteurs
• Thermo-hydraulique monophasique et diphasique