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Réacteurs à haute températureArticle de référence | Réf : BN3235 v1
Auteur(s) : Annick BILLEBAUD, Hervé NIFENECKER
Date de publication : 10 juil. 2005
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2.1 Principes classiques de contrôle des réacteurs critiques
Dans un réacteur critique, c’est essentiellement par le mouvement des barres de contrôle, qui sont des absorbants de neutrons, que la valeur du coefficient de multiplication Keff est modifiée. Quand on parle de l’évolution d’un réacteur, on utilise couramment la réactivité :
La constante de temps associée au mouvement des barres de contrôle se mesure typiquement en secondes. L’intervalle de temps τnf entre deux générations de neutrons est beaucoup plus petit, de l’ordre de 10–7 s pour un réacteur rapide et 10–4 s pour un réacteur thermique. Ceci signifie que de petites augmentations de réactivité entraînent très rapidement l’évolution du réacteur. On peut établir que la puissance du réacteur augmente exponentiellement avec le temps t :
Dans un réacteur thermique, pour une réactivité ρ = 0,01 la puissance est multipliée par 2 après 70 générations, c’est-à-dire moins de 10 millisecondes ! Et en moins de 10 microsecondes pour un réacteur rapide. De telles constantes de temps dans un réacteur peuvent laisser penser qu’il est impossible de le contrôler à l’aide de barres de contrôle. En réalité, la présence d’une petite fraction de neutrons « retardés » rend ce contrôle possible.
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Les neutrons retardés sont associés à la décroissance bêta des fragments de fission. En effet, après l’émission prompte de neutrons de fission les fragments résiduels sont encore riches en neutrons. Ils décroissent alors par radioactivité bêta, induisant une chaîne...
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(1) - ANDRIAMONJE (S.), al - * - Physics Letters B348 (1995) 697.
(2) - ATTALE (F.) - * - Thèse de doctorat, Université Joseph Fourier Grenoble I, ISN 97-40, (1997).
(3) - BETHE (H.) - * - Ann. Phys. 5 (1930) 325 & Physical Review 89 (1953) 1256.
(4) - BERTINI (H.W.) - * - Physical Review 188 (1969) 1711.
(5) - CUGNON (J.) - * - Nucl. Phys. A462 (1987) 751 & J. Cugnon et al. Nucl. Phys. A620 (1997) 475.
(6) - YARIV (Y.), FRANKEL (Z.) - * - Phys. Rev. C20 (1979) 2227.
(7) - DOSTROVSKI (I.) , al - * - Physical Review 116...
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