Période 2016-2018

Modélisation, analyse, prospectives

• "Enhancements to the Nodal Drift Method for a Rod Ejection Accident in a PWR-like mini-core with lumped thermal model", P. Prévot, A. Nuttin et al., Annals of Nuclear Energy 101 (2017) 128–138.
• "Preliminary Design Studies by a Complete Academic Simulation Toolbox of a Water-Cooled Thorium-Fueled Small Modular Reactor Core", P. Prévot, A. Nuttin et al., Proc. Int. Conf. GLOBAL 2017.
  

Modèles multiphysiques

• “Progress in modeling solidification in molten salt coolants”, M. Tano-Retamales, P. Rubiolo, O. Doche, Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, 25.7 (2017).
• ”Development and Test of a Cold Plug Valve with Fluoride Salt”, J. Giraud, V. Ghetta, P. Rubiolo, M. Tano-Retamales, 12th International Topical Meeting on Reactor Thermal-Hydraulics, Operation, and Safety (NUTHOS-12), Qingdao City, Shandong Province, China, on October 14-18 (2018).
• ”Progress in the Modeling of Molten Corium Concrete Interaction”, S. Jamet, J.M. Seiler, P. Rubiolo, B. Tourniaire, 12th International Topical Meeting on Reactor Thermal-Hydraulics, Operation, and Safety (NUTHOS-12), Qingdao City, Shandong Province, China, on October 14-18 (2018).
• "Convergence Analysis and Criterion for Data Assimilation with Sensitivities from Monte Carlo Neutron Transport Codes", D. Siefman et al. , PHYSOR Conference, 2018, Cancun, Mexico
  

Données nucléaires

• "From fission yield measurements to evaluation: status on statistical methodology for the covariance question", B. Voirin, G. Kessedjian, A. Chebboubi, Olivier Serot, S. Julien-Laferrière et al., EPJ N - Nuclear Sciences & Technologies, EDP Sciences, 2018, 4, pp.26
• "A study of the construction of the correlation matrix of 241Pu(nth,f) isobaric fission yields", S. Julien-Laferrière, A. Chebboubi, G. Kessedjian, Olivier Serot., EPJ N - Nuclear Sciences & Technologies, EDP Sciences, 2018, 4, pp.25
• "Fission fragment yield distribution in the heavy-mass region from the 239Pu (nth,f) reaction", Y.K. Gupta, D.C. Biswas, O. Serot, D. Bernard, O. Litaize et al., Phys.Rev.C, 2017, 96 (1), pp.014608.
  10.1103/PhysRevC.96.014608- "A methodology for performing sensitivity analysis in dynamic fuel cycle simulation studies applied to a PWR fleet simulated with the CLASS tool", Nicolas Thiollière et al., EPJ Nuclear Sci. Technol. 4, 13 (2018)

Scénarios

• "The future of technologies for mobility, a model based approach", G. Mantulet, S. Mima and A. Bidaud, 3rd AIEE Energy Symposium Conference Proceedings, http://www.aieeconference2018milan.eu/documents/AIEE_SYMPOSIUM_2018_proceedings.pdf

   Activités & Prospectives

Dans les courts et moyen termes, les activités de recherche menées actuellement ou envisagées se répartissent sur les axes suivants :

• Etudes liées aux sels fondus à hautes températures pour des applications dans des systèmes nucléaires

à conception et réalisation d’expériences de thermo-hydraulique à haute température

à développement de nouveaux modèles physiques pour le couplage neutronique-thermohydraulique – thermomécanique

• Étude d’une cible utilisable pour produire une source de neutrons intense en liaison avec le groupe MIMAC (projet CANS-DA)

• Études de systèmes nucléaires critiques utilisant des matières fissiles liquides ou solides (collaboration avec l’IRSN et EDF) : développement d’outils et de méthodes de calcul pour des accidents de criticité et des accidents graves

La demande mondiale d'énergie primaire va en croissant. Si elle doit être satisfaite, il faut élaborer des solutions et examiner dans quelle mesure ces solutions sont adaptées à l'enjeu. Les options ne sont pas si nombreuses si on s'accorde à restreindre autant que possible le recours aux énergies fossiles pour limiter les émissions de gaz à effet de serre. L'énergie nucléaire par fission est, à côté des nouvelles énergies renouvelables et de la fusion à beaucoup plus long terme, une des sources d’énergie primaire susceptibles de répondre de manière significative à la demande d'électricité.

Selon les pays, en fonction de la dynamique de la demande (sortie du nucléaire en Allemagne ou croissance soutenue en Chine), de l'utilisation historique de cette énergie, les scénarios et les systèmes nucléaires associés sont et continueront à être différents dans le futur. Les scénarios étudiés dans le groupe illustrent les possibilités et les limitations du déploiement du nucléaire. Ces scénarios mettent en évidence la diversité des stratégies et des systèmes nucléaires associés ainsi que la complémentarité de ces systemes et scénarios.

Les spécificités des systèmes innovants soulèvent des questions scientifiques auxquelles le groupe contribue à répondre en utilisant ou développant des outils adaptés en fonction des besoins.

L'outil de simulation MURE permet d'étudier la neutronique et la physique des réacteurs de façon plus générique. MURE est le cadre de développement d'outils dédiés à l'étude des réacteurs à eau à haut taux de conversion.

Le groupe contribue aussi à des études expérimentales en lien avec les sels fondus et en lien avec la cinétique des ADS.

En ce qui concerne l'étude des scénarios nucléaires et les calculs d'évolution des matières nucléaires associées, le groupe utilise le code CLASS développé principalement par l'équipe de SUBATECH Nantes.

Par ailleurs, le groupe contribue à des études interdisciplinaires couplant géologie de l'uranium, marchés de l'énergie et réacteurs nucléaires.

En 2010, nous avons initié un nouveau programme de mesures de rendements de fission d’actinides sur le spectromètre Lohengrin en collaboration avec l’ILL et le CEA (Cadarache & Saclay). Le premier objectif est d’apporter de nouveaux jeux de mesures de rendements isobariques, isotopiques et isomérique d’actinides d’intérêt pour les cycles actuel (U-Pu) et innovants (Th-U et U-Pu multi-recyclé). La nécessité d’identifier précisément l’impact des données nucléaires dans les études de systèmes implique une nouvelle évaluation de ces rendements associés à leur matrice de variance-covariance. Les corrélations de mesures constituent l’élément clé pour déterminer l’impact des incertitudes de mesures dans les calculs d’inventaires de fin de cycle et de chaleur de décroissance. Les premières études sur les isotopes d’²³³U, de ²⁴¹Pu  ou du ²⁴¹Am ont permis d’identifier les limites des méthodes usuelles et de proposer une nouvelle méthodologie pour garantir l’indépendance des  données de toutes évaluations ou données existantes; ce dernier point constitue le second objectif de ce travail.

Parallèlement, le groupe s’est impliqué dans le projet FIPPS (FIssion Product Prompt gamma ray Spectrometer) de l’ILL correspondant au couplage d’un spectromètre magnétique gazeux à un spectromètre gamma de haute résolution (HPGe). L’objectif est de développer un nouvel instrument permettant de caractériser la dynamique de fission à travers l’étude des distributions de moment cinétique induites par le processus de fission.