Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L’intérêt du développement des réacteurs à neutrons rapides ne fait pas polémique. Les avantages sont nombreux de ce nouveau type de réacteurs, à commencer par l’utilisation totale du potentiel énergétique de l’uranium naturel (les réacteurs à eau n’en utilisent que 2 %), l’utilisation d’uranium appauvri, tout cela pour une pollution thermique plus faible. Cet article présente les évolutions récentes de la filière des réacteurs à neutrons rapides, avant de s’intéresser plus particulièrement à leurs principales caractéristiques, à leur fonctionnement et à leur sûreté. Pour terminer, il s’attarde sur l’exemple de la centrale Superphénix construite à Creys-Malville.
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Jean-Paul CRETTÉ : Ancien Élève de l’École Polytechnique - Ancien Directeur Technique à Novatome
INTRODUCTION
Article revu et mis à jour
parHenri NOËL
Ancien Élève de l’École Polytechnique
Directeur de Novatome. Direction de Framatome
etPierre BACHER
Ancien Directeur délégué de l’Équipement EDF
Directeur du traité Génie Nucléaire des Techniques de l’Ingénieur
Le monde a pris conscience de la limitation des ressources en énergie actuellement connues : après le charbon, le pétrole (réserves prouvées de 100 milliards de tonnes) et l’uranium (réserves prouvées de 3,5 millions de tonnes, ce qui correspond, par utilisation dans les réacteurs à eau ordinaire à l’équivalent en énergie de la moitié des réserves prouvées de pétrole).
Les besoins en énergie du monde ne cessent de s’accroître et, en attendant l’avènement d’un autre mode de production d’énergie (telle que la fusion thermonucléaire), il est vital d’économiser les sources actuellement connues et notamment l’uranium.
Après avoir présenté les développements intervenus dans la filière des réacteurs à neutrons rapides (RNR) depuis 1988 dans le monde, nous décrirons les modifications intervenues à la centrale de Creys-Malville.
Les résultats de la collaboration européenne qui ont permis de concevoir le réacteur EFR (European Fast Reactor) font l’objet dans ce traité d’un nouvel article [B 3 171] Projet EFR European Fast Reactor.
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Bilan et perspectives d’avenir6. Exemple de réalisation : Superphénix
Première centrale prototype de taille commerciale d’une puissance électrique de 1 200 MW, Superphénix a été construite en France, à Creys-Malville, dans un cadre européen (France 51 %, Italie 33 %, Allemagne + Belgique + Pays‐Bas 16 %) ; elle a atteint sa puissance nominale le 9 décembre 1986.
Les caractéristiques principales de la centrale sont résumées dans le tableau 3.
6.1 Bloc réacteur
Le réacteur est du type intégré (figure 6) : la cuve principale, de 21 m de diamètre, renferme 3 500 t de sodium dans lequel sont immergés le cœur, les structures internes, les quatre pompes primaires, les huit échangeurs intermédiaires, et les organes de transfert du combustible et de contrôle du réacteur.
HAUT DE PAGE
La matière fissile est contenue dans 364 assemblages combustibles comportant chacun 271 aiguilles constituées elles‐mêmes par un empilage de pastilles d’oxyde mixte de plutonium et d’uranium, de 7 mm de diamètre, placées dans des gaines en acier austénitique du type Z3 CND 18-10.
Dans ces assemblages, les couvertures axiales inférieure et supérieure sont intégrées dans les aiguilles fissiles, qui ont une longueur totale d’environ 270 cm, la partie fissile étant limitée à 100 cm. Un tel assemblage pèse 590 kg et mesure 5,4 m de hauteur.
La couverture radiale est réalisée par trois rangées d’assemblages renfermant chacun 91 aiguilles remplies d’oxyde d’uranium appauvri. Tous ces assemblages sont plantés dans le sommier qui permet leur refroidissement par circulation forcée de sodium.
Les assemblages combustibles ou de couverture et les barres de commande ont en commun plusieurs caractéristiques : même aspect extérieur (boîte hexagonale de 173 mm sur plats), même tête de préhension, même partie inférieure, même longueur totale.
Les assemblages de protection neutronique latérale sont des rondins d’acier plantés dans un faux sommier à la périphérie du cœur.
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Exemple de réalisation : Superphénix
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ERTAUD (A.) - * - Superphénix (plaquette éditée par Novatome) (1985).
-
(2) - La centrale de Creys-Malville. - Bulletin d’Information Scientifique et Technique (BIST), CEA, janv.-fév. 1978.
-
(3) - Les surgénérateurs : perspectives économiques, engagements industriels et réalités techniques. - Revue Générale Nucléaire, no 6 (1979).
-
(4) - Symposium international sur la physique des réacteurs à neutrons rapides. - AIEA- OCDE, Aix-en-Provence (F.), 24-28 sept. 1979.
-
(5) - Conférence internationale sur les réacteurs surgénérateurs en Europe. - Asea-Foratom, Lucerne (CH), 14-17 oct. 1979.
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(6) - ERTAUD (A.) - Les réacteurs surgénérateurs à neutrons rapides et la chaudière Superphénix. - ...
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