La diversité des futurs envisagés pour le nucléaire dans le monde est frappante. La situation du Japon, où les réacteurs sont à l’arrêt, contraste avec celle de la Chine voisine, qui construit ou envisage de construire des réacteurs de tous types. On ne voit donc pas comment cette diversité de trajectoires, aux multiples facteurs, pourrait converger vers une stratégie unique, qui plus est aux échelles de temps longues du nucléaire. En fonction des objectifs techniques (économie des ressources, gestion des flux ou stocks de matières radioactives), des contraintes économiques et des choix politiques, une grande variété de filières de réacteurs nucléaires innovants est envisagée. Entre autres verrous technologiques et scientifiques, le déploiement de ces concepts nécessite l’acquisition de données nucléaires à un niveau de précision élevé. Le CNRS, acteur majeur de la recherche française, a donc un rôle important à jouer dans l’étude de ces nouveaux réacteurs. Depuis le milieu des années 1990, l’IN2P3 a mis à contribution ses compétences en mesures de données nucléaires pour participer entre autres aux recherches en lien avec les lois françaises sur les stratégies de gestion des déchets nucléaires. L’Institut a développé des expertises en physique des réacteurs, plus particulièrement sur les réacteurs pilotés par accélérateurs (ADS, Accelerator Driven Systems), et les réacteurs utilisant le cycle thorium, dont font partie les réacteurs à sels fondus (MSFR, Molten Salt Fast Reactors).
Activités Expérimentales
Au début des années 2000, le LPSC a construit un spectromètre à temps de ralentissement couplé à une source de neutrons donnant naissance à la plateforme PEREN (Plateforme d'Etude et de Recherche sur l'Energie Nucléaire) qui a été mise en service en 2004 et a permis d’apporter, entre autres, les premières données sur la diffusion élastique des neutrons sur le carbone et le fluor, données d’intérêt pour les RSF ( Réacteurs à Sels Fondus).
Ces dernières années, le groupe de physique des réacteurs du LPSC, avec le support des services techniques du laboratoire, a apporté des contributions essentielles aux expériences
- de mesure de réactivité en ligne d’un ADS, auprès de l’installation GUINEVERE,
- de mesure de données nucléaires de précision en lien avec l’étude de la fission, auprès du spectromètre LOHENGRIN de l’ILL,
- de nettoyage en ligne du combustible d’un MSFR, par bullage, auprès de la boucle à sel fondu FFFER.
Systèmes et Scénarios
En parallèle, le groupe mène des études multi-physiques complètes de réacteurs existants ou de concepts en développement, afin de prédire aussi finement que possible leur comportement. En fonction des besoins, par exemple pour étudier des réacteurs utilisants le Thorium ou pour étudier les RSF ( Réacteurs à Sels Fondus) , le groupe utilise des codes de calcul génériques (ex : MCNP, SERPENT, DRAGON, OPENFOAM) ou développe ses propres outils (ex : MURE). En appui aux études systèmes, le groupe contribue au développement d'outils d'études de la physique de l'aval du cycle du combustible à l'échelle d'un parc utilisant différents types de réacteurs. De plus, le groupe porte des études interdisciplinairesd'économie de l'énergie focalisée sur l'économie du nucléaire avec une équipe d'économiste Grenoblois et avec des géologues spécialistes de l'uranium du CNRS.
