Les Réacteurs à Neutrons Rapides refroidis au Sodium (RNR-Na) constituent la principale filière de recherche pour les réacteurs nucléaires du futur, dits de « 4e génération ». Ces réacteurs doivent permettre la fermeture complète du cycle du combustible, optimisant ainsi l’utilisation de la ressource Uranium et réduisant la production de déchets nucléaire à Haute Activité et Vie Longue. Ils doivent également présenter des niveaux de sûreté équivalents ou supérieurs à ceux des réacteurs actuels (2e et 3e générations). C’est pourquoi le CEA mène de nombreuses recherches afin de mieux comprendre et prédire les phénomènes rencontrés lors des accidents les plus extrêmes, appelés « Accidents Graves ». Ce type d’accident peut mener à la fusion du cœur du réacteur et à la formation d’un magma appelé « corium ». L’objectif fixé pour les réacteurs RNR-Na est de garantir le confinement des matières radioactives dans le réacteur même en cas d’accident grave.

Dans le cadre du projet ESFR-SMART, le CEA étudie le transport des Produits de Fission (PF) dans le réacteur au cours d’un accident grave. En cas de fusion du combustible nucléaire (pastilles d’UO2-PuO2), des quantités importantes de PF sont libérées dans le sodium primaire. Ce sodium contaminé peut ensuite libérer une partie des PF essentiellement à deux niveaux :

A la surface libre du sodium dans la cuve primaire, vers le « ciel de pile » (en gaz Argon). Le relâchement est alors piloté par l’évaporation du sodium liquide ;
Dans le bâtiment réacteur, en cas de fuite de sodium primaire. Le relâchement est alors induit la combustion du sodium au contact de l’air contenu dans le bâtiment.
L’Outil de Calcul Scientifique (OCS) CONTAIN-LMR, développé, maintenu et utilisé par le CEA, permet de réaliser des simulations de transferts de PF dans l’enceinte d’un RNR-Na. Il permet en particulier de réaliser des études paramétriques afin d’identifier les principaux facteurs influant sur le Facteur de Rétention (FR) des PF, et ainsi de diriger l’effort de recherche pour la réduction des incertitudes des calculs.

Démarche :

Après une phase de découverte et d’appropriation du contexte général (RNR-Na, NALA, FANAL, CONTAIN-LMR), on se propose d’adopter la démarche suivante :

Prise en main de l’outil CONTAIN en recalculant certains essais du programme NALA-1 ;
Extension du jeu de données NALA aux essais du programme NALA-2 ;
Mise à jour du jeu de données FANAL ;
Calcul d’une sélection d’essais NALA-2 et FANAL, interprétation physique des résultats obtenus et formulation de recommandations aux futurs utilisateurs de l’outil CONTAIN-LMR

TUTEUR

Rémi CLAVIER Tél. : 04 42 25 43 74

E-mail : remi.clavier@cea.fr