UE Technologie des réacteurs nucléaires 2 GEN - 5PUGTRN2

Objectif(s)

Combustibles nucléaires (16h CM et 4h TD)
Ce cours présente l’état de l’art des divers aspects technologiques de la conception, fabrication et opération des assemblages combustibles des réacteurs nucléaires REP. Le cours décrit, en introduction, les combustibles des principales filières nucléaires pour ensuite se focaliser sur les assemblages REP et à un moindre degré RNR-NA. L’objectif du cours est de donner une vision globale sur la conception des assemblages combustibles REP et des interrelations entre les divers phénomènes physiques auxquels ils sont soumis. Ce cours est enseigné en anglais.

Réacteur en Kit (8h CM et 4h TD)
Version GEN3 de l'exercice GEN2 de Neutronique en Clips, les sessions de Réacteur en Kit sont basées sur un principe différent pour évaluer la bonne acquisition de l'enseignement de Conception de Réacteurs : la série d'articles proposée provient d'une source unique (le plus souvent revue scientifique de physique des réacteurs) et traite d'un type unique de concept. De cette manière, les nombreux aspects (Neutronique-Thermohydraulique-Matériaux mais aussi Sûreté, Compétitivité, Aval du Cycle ...) intervenant dans la conception d'un réacteur sont abordés dans les différents exposés des étudiants qui se complètent et se renforcent mutuellement.

Sureté des réacteurs (12h CM)
Connaitre les grands principes de sureté nucléaire. Voir des applications dans un contexte industriel.

Contenu(s)

Combustibles nucléaires
Chapitre 1 : Description des diverses filières des réacteurs et de leurs Assemblages Combustibles (A/Cs)
Chapitre 2 : Règles de conception des assemblages REPs
Chapitre 3 : Comportement de matériaux : gaine et pastille REP et RNR-Na (hors pile et en pile)
Chapitre 4 : Conception thermomécanique (REP)
Chapitre 5 : Conception mécanique (REP)
Chapitre 6 : Conception thermo-hydraulique (REP)
Chapitre 7 : Conception neutronique (REP)

Réacteur en Kit (8h CM et 4h TD)
Chapitre 1 : historique, principes de conception, tentative de classification
Chapitre 2 : réacteurs à eau (PWR, BWR, CANDU, ...)
Chapitre 3 : réacteurs à modérateur graphite (RBMK, GTR, HTR, ...)
Chapitre 4 : réacteurs sans modérateur (GFR, SFR) et systèmes exotiques

Sureté des réacteurs
Introduction aux principes de sûreté : défense en profondeur, fonctions de sureté, barrières, redondance et diversification.

• Physique des réacteurs nucléaires 1, 2 et 3
• Thermohydraulique 1 et 2
• Technologie des réacteurs nucléaire 1

Contrôle des connaissances

Combustible nucléaire : Examen écrit de 2 heures. Tous les documents sont interdits à l’examen (QCM avec des questions à développer). Une des questions à développer sera basée sur les conclusions de la lecture des papiers de recherche qui seront fourni pendant le cours.

Informations complémentaires

Bibliographie

Nuclear Fuel:
[1] « Le Combustible Nucléaire des Réacteurs a Eau sous Pression et des Réacteurs a Neutron Rapides: Conception et Comportement », H Bailly, D. Ménessier, C. Prunier, Eyrolles, 1996.
[2] « RCC-C: Règles de conception et de construction applicables aux assemblages de combustible des centrales nucléaires REP », Association Française pour les règles de conception et de construction des matériel des chaudières électro-nucléaires (AFCEN), 1995.
[3] « Examen des critères techniques de sûreté du combustible nucléaire », OECD 2001.
[4] « Thermal analysis of Pressurized Water Reactors », L.S. Tong, J Weisman, American Nuclear Society, 1996.
[5] « Thermal Analysis of Liquid Metal Fast Breeder Reactors », Y.S. Tang, R.D. Coffield, Jr. R.A. Markley, American Nuclear Society, 1978.
[6] « Nuclear Reactor Engineering », S. Glasstone and A. Sesonske, 1994.
[7] « Nuclear Heat Transport », M.M. El-Wakil, 1971.