De la fission aux nouvelles filières - Cenbg - IN2P3

4 CONTRÔLE DU RÉACTEUR
4.1 Principe du contrôle d'un réacteur nucléaire
Dans le chapitre précédent nous avons démontré que pour des valeurs de réactivité positives nous
obtenons une croissance exponentielle de la puissance et que pour des valeurs négatives, une
décroissance exponentielle, les deux après un saut prompt de la puissance bien entendu. Lorsque ces
valeurs de réactivités sont plus petites en valeur absolue qu'1 $ le réacteur est bien contrôlable.
Lorsque maintenant donc nous désirons évoluer d'un niveau de puissance stable vers un niveau stable
supérieur, nous devons introduire en première instance une réactivité légèrement positive (voir Figure
16). La puissance du réacteur va maintenant s'élever exponentiellement avec un facteur
d'augmentation qui dépend de la réactivité introduite. Quand la puissance atteint la puissance
supérieure désirée, la réactivité totale est ramenée à zéro ainsi le réacteur peut se stabiliser à ce niveau
de puissance.
Contrôle du réacteur en fonctionnement
Puissance
Démarrage
ρ = 0
ρ > 0
ρ < 0
ρ = 0
ρ = 0
ρ > 0
Arrêt
ρ < 0
Figure 16: Contrôle du réacteur par des variations de réactivité
Temps
Lorsque l'on veut descendre d'un niveau stable de puissance vers un niveau inférieur, nous
introduisons une petite anti-réactivité (réactivité négative) (voir Figure 16). La puissance va diminuer
jusqu'au moment où la réactivité est ramenée à zéro et la puissance se stabilise à ce niveau de
puissance.
De cette manière, on peut obtenir un niveau de puissance stable quelconque (dans les limites
d'exploitation bien entendu) en faisant varier la valeur de la réactivité. Nous voyons donc que la
réactivité est le moteur de la régulation de la puissance, mais que la réactivité ne détermine
aucunement le niveau de puissance.
Quand la puissance désirée est atteinte, on désire garder cet état stable. Un nombre de phénomènes
physiques intrinsèques vont introduire des variations de réactivité involontaire pendant le
fonctionnement du réacteur. Ces phénomènes physiques mènent à des effets de réactivités et des
contre-réactions que nous allons décrire dans le prochain chapitre. Pour saisir réellement ces effets de
réactivité, il doit y avoir une compensation active de la réactivité qui fait en sorte que la réactivité reste
constante. Donc ici aussi une régulation de puissance sur base de la réactivité est à nouveau nécessaire.
Dans ce chapitre, nous allons investiguer plus en détails les différentes manières de régulation de la
puissance.
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