Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les études réalisées par les physiciens des réacteurs nécessitent d'accéder aux grandeurs physiques d'intérêt telles que la puissance du réacteur, les flux de particules, les concentrations de nucléides. Pour cela, il faut résoudre les équations qui gouvernent la propagation des neutrons dans l'espace et dans le temps et celles qui régissent l'évolution temporelle des concentrations des nucléides présents et formés dans les différents matériaux composant le combustible et l'ensemble des structures du réacteur. Pour compléter, l'évolution du combustible et la cinétique sont traitées, ainsi que les aspects multi-physiques. Quelques exemples de logiciels de calcul sont décrits.
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The studies conducted by reactor physicist require the access to measurands such as the power of the reactor, particle flux and nuclide concentration. They must solve equations that govern neutron propagation in time and space and the ones that govern the temporal evolution of the concentration of nuclides formed in the different components of the fuel and the structures of the reactor. In addition, the evolution of the fuel and kinetics are dealt with as well as multi-physical aspects. Certain examples of calculation software are described.
Auteur(s)
-
Christine POINOT-SALANON : Adjointe scientifique, CEA/Sac/DEN/DANS/DM2S/SERMA
-
Anne NICOLAS : Chef de projet, CEA/Sac/DEN/DANS/DM2S/SERMA
-
Michel SOLDEVILA : Chef de projet, CEA/Sac/DEN/DANS/DM2S/SERMA
INTRODUCTION
Les études réalisées par les physiciens des réacteurs nécessitent d'accéder aux grandeurs physiques d'intérêt telles que la puissance du réacteur, les flux de particules, les concentrations de nucléides. Pour cela, il faut résoudre les équations qui gouvernent la propagation des neutrons dans l'espace et dans le temps (équation de Boltzmann et de la cinétique) et celles qui régissent l'évolution temporelle des concentrations des nucléides présents et formés dans les différents matériaux composant le combustible et l'ensemble des structures du réacteur (équations de Bateman).
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KEYWORDS
neutronics calculation | reactors physics | neutronics | numerical analysis
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Méthode de Monte-Carlo appliquée à la physique des réacteurs3. Données nucléaires et traitement
Les données nucléaires (sections efficaces, rendements, constantes de décroissantes, périodes, etc.) sont les coefficients de l'équation de Boltzmann, qui décrivent le comportement des neutrons dans le réacteur, et de celle de Bateman, qui modélise le mécanisme d'évolution des constituants du cœur (combustible, absorbants, matériaux divers, etc.).
La majorité des données décrivant les réactions nucléaires induites par les neutrons se trouvent dans les « files » dites General Purpose (GP) des fichiers internationaux d'évaluation. Ces données sont décrites dans le tableau 1. Elles sont fournies pour environ 350 nucléides dans un domaine d'énergie allant de 10–5 eV à au moins 20 MeV. Les évaluations les plus récentes sont : ENDF/B-VII (USA), JEFF-3.1.1 (Europe), JENDL-4.0 (Japon), CENDL-3.1 (Chine), RUSFOND (Russie).
Les données présentes dans les évaluations concernent :
-
les réactions nucléaires induites par les neutrons ;
-
les réactions nucléaires induites par les photons ;
-
les interactions électromagnétiques induites par les photons dites réactions photo-atomiques ;
-
les données de décroissance radioactive ;
-
les rendements de produits de fission pour une fission spontanée ou induite par un neutron ;
-
les données relatives au transport des particules chargées (proton, denteron, triton, noyau 3He) ;
-
les incertitudes associées.
La modélisation de la fission induite par capture d'un neutron nécessite des données supplémentaires : les rendements de produits de fission, pour chaque noyau fissile. Ces rendements se trouvent dans les « files » dites Fission Yields (FY) des fichiers d'évaluation précédemment cités.
La radioactivité est induite par divers phénomènes physiques : la fission spontanée ou induite par capture d'un neutron, l'activation neutronique, les processus photonucléaires (réactions (γ, n), photo-fission...), etc.
Ces phénomènes sont responsables de la formation de noyaux radioactifs. Les données relatives à ces noyaux sont, outre les sections efficaces, les suivantes :
-
les modes de décroissance (β–, β+, CE, IT, α, β– – n) ;
-
les...
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Données nucléaires et traitement
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOLTZMANN (L.) - Weitere studien über das würmegleichgewicht unter gas molekulem. - Wiener Berichte, 66, p. 275-370 (1872).
-
(2) - REUSS (P.) - Précis de neutronique. - EDP sciences.
-
(3) - REUSS (P.) - Traité de neutronique. - Collection Enseignements des Sciences.
-
(4) - WHITESIDES (G.E.) - Difficulty in computing the h-effective of the world. - Trans. Ann. Nucl. Soc., 14, no 2, p. 680 (1971).
-
(5) - DUDERSTADT (J.J.), MARTIN (W.R.) - La Neutronique. - Monographie de la Direction de l'Énergie Nucléaire du CEA, Éditions Le Moniteur, « Transport Theory », J. Wiley & Sons, New-York, USA (1979).
-
(6) - HÉBERT (A.) - Applied reactor physics. - Presses Internationales Polytechnique.
-
...
ANNEXES
Code DRAGON http://www.polymtl.ca/nucleaire/DRAGON/
Code SCALE https://www.ornl.gov/onramp/scale-code-system
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