ANALYSE D’ACCIDENTS D’INSERTION DE REACTIVITE (RIA) DANS UN REACTEUR DE RECHERCHE

Abstract

Au cours des dernières décennies, les calculs neutroniques et thermohydrauliques ont été réalisés en suivant des chemins plutôt parallèles avec seulement quelques interactions entre eux. De nos jours, et grâce à la disponibilité de moyens de calculs puissants, on se permet d‟approcher de manière plus réaliste les phénomènes neutroniques et thermohydrauliques qui se produisent à l‟intérieur des réacteurs nucléaires grâce au couplage de ses codes. Cette technique a d‟abords été utilisée et évaluée pour des analyses de sûreté des centrales nucléaires et l‟importance de transférer cette technique (outils et méthodes) aux réacteurs de recherche a été, récemment, mis en avant dans les activités de l‟Agence Internationale à l‟Energie Atomique (AIEA). Le but est la standardisation des outils et méthodes d‟analyses de sûreté des réacteurs de recherches. Le défi aujourd'hui est orienté vers l'application de la technique de couplage de codes neutroniques et thermohydrauliques, de meilleure estimation, aux conditions de fonctionnement des réacteurs nucléaires de recherche. Dans la présente étude, un modèle de simulation à trois-dimensions, basé sur le couplage de codes neutronique et thermohydraulique de meilleure estimation, PARCS/RELAP5, a été développé et appliqué pour un réacteur de recherche à eau lourde avec l'objectif d'effectuer des analyses de sûreté liées aux accidents de dimensionnements de ce type de réacteurs. Dans cette étude, deux transitoires d'insertion de réactivité positive sont considérés: l‟éjection accidentelle de deux barres de régulation et la chute brusque de la température du réfrigérant. Le calcul a été effectué en deux étapes pour prendre en considération l‟état stationnaire du coeur du réacteur et son état transitoire. Au préalable, nous avons généré une bibliothèque de sections efficaces macroscopiques en fonction des températures du combustible et des différentes densités du réfrigérant afin de pouvoir tenir compte des effets de contre-réaction (feedback effects). Le calcul stationnaire a permis de qualifier notre modèle de simulation et notre bibliothèque de sections efficaces à travers la comparaison des paramètres physiques, tel que le facteur de multiplication effectif, à ceux obtenus par les codes références CITATION et MCNP. Quant aux calculs transitoires, ils ont été évalués à l'aide du modèle qualifié du code RELAP5 et les résultats montrent un bon accord. Grâce à cette étude, l'applicabilité et l‟avantage de l'utilisation de la technique de couplage de codes pour des réacteurs de recherche par rapport aux modèles classiques sont mis en évidence et discutés.