UE Physique des réacteurs nucléaires 1 - 4PUGPRE1

Objectif(s)

Ce cours introduit les définitions et concepts basiques de la physique des réacteurs qui permettront plus tard d’aborder la théorie des réacteurs notamment les équations de bilan neutronique dans le réacteur, les contreréactions, et le comportement cinétique et dynamique. À la fin de ce cours, l’étudiant devra être capable de comprendre les phénomènes physiques relevant du comportement neutronique du réacteur et de faire des estimations d’ordre de grandeur des divers paramètres neutroniques.

Connaitre les grands principes de fonctionnement et de sureté des REP
Connaitre les grands composants, les associer à leurs fonctions et en déduire leurs caractéristiques de dimensionnement

Contenu(s)

Physique des réacteurs (22h CM + 8h)
1) Énergie nucléaire : énergie de liaison, fusion et de fission, noyaux fissibles et fertiles, processus de fission nucléaire, neutrons retardés.
2) Interactions entre les neutrons et la matière : sections efficaces microscopique et macroscopique, taux de réaction, dépendance des réactions nucléaires avec l’énergie des neutrons, effet de la température, section efficace différentielles.
3) Réaction en chaine à l’équilibre : flux neutronique, spectre des neutrons, réaction en chaine, criticité et facteur de multiplication, bilan des neutrons dans un REP, approximation de diffusion pour le calcul de flux neutronique.
4) Fonctionnement du réacteur nucléaire : composition du cœur du réacteur, réacteurs selon le spectre : RNR-Na et REP, principes physiques du fonctionnement d’un REP

Technologie des réacteurs (14h CM)
Repérage et identification des locaux et matériels
Les trois barrières : Le combustible nucléaire. Le réacteur nucléaire. L'enceinte de confinement
Caractéristiques principales
Grandeurs, caractéristiques du circuit primaire.
Grandeurs, caractéristiques du circuit secondaire.
Grandeurs, caractéristiques du condenseur.
Grandeurs, caractéristiques de la source froide.
Contraintes liées à la source froide
Le circuits primaire
Le circuit principal. Limites thermodynamiques : concernant le pressuriseur, concernant les générateurs de vapeur
Les composants : le pressuriseur, les générateurs de vapeur, les groupes motopompes primaires, les boucles primaires.
Le circuit secondaire
Le circuit secondaire principal.
Production et évacuation d'énergie.
Distributions électriques.
Fonctionnement en puissance.
Contrôle de la puissance nucléaire :
système élémentaire RGL,
système élémentaire RPN,
système élémentaire RIC
Fonctionnement
Diagramme de fonctionnement - Couple (P,T)
Système élémentaire RCV.
Système élémentaire REA.
Système élémentaire RRA.
Système élémentaire PTR.
Domaine d'exploitation et états standards

Physique 1
Physique 2

Contrôle des connaissances

Aucun documents
Calculatrice autorisée

Informations complémentaires

Bibliographie

Barjon, Physique des Réacteurs Nucléaires
Ligou, Introduction au Génie Nucléaire
Soutif, Physique Neutronique
Reuss, Précis de Neutronique

Lamarsh, Introduction to nuclear engineering
Stacey, Nuclear reactor physics
Krane, Introductory nuclear physics
Foster and Wright, Basic nuclear engineering
Henry, Nuclear reactor analysis