Présentation de la Physique des Réacteurs Nucléaires

Le groupe de physique des réacteurs travaille sur les questions de développement de réacteurs
innovants pour le nucléaire du futur. En ce qui concerne la mesure de données nucléaires, le spectromètre à temps de ralentissement de la plateforme PEREN (Plateforme d'Etude et de Recherche sur l'Energie Nucléaire) a été mis en service en 2004 et a permis d’apporter des premières données sur la diffusion élastique des neutrons sur le carbone et le fluor, données d’intérêt pour les RSF ( Réacteurs à Sels Fondus) et qui aideront les évaluateurs à enrichir les bases de données internationales. La mise en place de la partie chimie de cette plateforme s’est achevée en 2005 et permettra de prendre en charge la préparation des échantillons de sels fondus. Elle sera le lieu privilégié des études qui seront faites sur le bullage dans les réacteurs à sels fondus, technique qui permet au réacteur de rester régénérateur par l’extraction rapide des principaux poisons neutroniques du cœur du réacteur. Ce cœur de réacteur a fait l’objet de nombreuses simulations qui ont permis de définir pour la filière thorium des configurations assurant une bonne sûreté intrinsèque ainsi que de bonnes capacités de régénération pour différents spectres neutroniques. Les différentes voies permettant de produire le combustible fissile nécessaire au démarrage des réacteurs régénérateurs alimentés ensuite par le combustible fertile thorium ou uranium 238 (1 tonne par GWé an) ont été calculées et ont donné naissance à des scénarios de déploiement d’ici à la fin du siècle prenant en compte la situation mondiale de la consommation d’énergie. D'autres scénarios à plus court terme sont également étudiés.
Concernant les ADS (Accelerators Driven Systems), étudiés pour leur potentiel d'incinération des déchets nucléaires à haute activité et à vie longue, ils font l'objet d'un projet de construction de démonstrateur (MYRRHA) dirigé par le SCK-CEN (Belgique). Depuis la fin des années 90 notre équipe travaille sur les questions cruciales de la mesure et du contrôle en ligne de la réactivité de tels systèmes qui doivent être bien maîtrisés pour assurer la sûreté du système. C’était un des objectifs du programme MUSE achevé en 2004, réalisé auprès du réacteur MASURCA couplé à la source de neutrons pulsée GENEPI développée et construite par le LPSC. Ce projet a conduit à une nouvelle étape pour la validation des méthodes alors développées, le programme GUINEVERE, en cours de réalisation autour du couplage du réacteur belge VENUS (SCK-CEN) transformé en réacteur rapide à une nouvelle source de neutrons GENEPI-3C, permettant de fonctionner en modes continu et pulsé, conçue et construite par une collaboration IN2P3 sous la direction du LPSC. Ce programme se poursuivra avec des objectifs élargis à la préparation de la construction du réacteur MYRRHA jusqu'en 2014.