De la fission aux nouvelles filiÃ¨res - Cenbg - IN2P3

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LISTE DES PARTICIPANTS AICHE Mourad CENBG – BP 120 –F-33175 GRADIGNAN Cedex – aiche@cenbg.in2p3.fr AKSOUH Farouk DSM/DAPNIA/SPhN – CEA Saclay – F-91191 GIF-SUR-YVETTE Cedex - f.aksouh@gsi.fr ANDRIAMONJE Samuel DSM/DAPNIA/SPhN – CEA Saclay – F-91191 GIF-SUR-YVETTE Cedex – sandriamonje@cea.fr AUDOUIN Laurent IPN Orsay – 15 rue Georges Clémenceau – F-91406 ORSAY Cedex – audouin@ipno.in2p3.fr BACQUIAS Antoine IPHC Strasbourg / GSI Darmstadt - 23 Rue du Loess - F-67037 STRASBOURG Cedex 2 – a.bacquias@gsi.de BAETEN Peter SCK-CEN – Boeretang 200 – B-2400 MOL – Belgique – pbaeten@sckcen.be BAIL Adeline CEA Cadarache – DEN/CAD/DER/SPRC/LEDC – Bât. 230 – F-13108 SAINT-PAUL-LEZ-DURANCE Cedex - bail@ill.fr BARREAU Gérard CENBG – BP 120 –F-33175 GRADIGNAN Cedex – barreau@cenbg.in2p3.fr BAUGE Eric CEA/DIF/DPTA/SPN – BP 12 – F-91680 BRUYÈRES-LE-CHÂTEL – eric.bauge@cea.fr BELAISSAOUI Amel LPMPS – Département de Physique – Université Mentouri – Constantine – Algérie - belaissaoui_amel@yahoo.fr BELGAID Mohamed USTHB - Faculté de Physique – BP 32 – El Alia – Bab Ezzouar – Alger – Algérie – belgaidm@yahoo.com BELIER Gilbert CEA/DIF/DPTA/SPN – BP 12 – F-91680 BRUYÈRES-LE-CHÂTEL – gilbert.belier@cea.fr BERERD Nicolas IPN Lyon – 43 Bld du 11 Novembre 1918 – F-69622 VILLEURBANNE Cedex – bererd@ipnl.in2p3.fr BERGER Jean-François CEA/DIF/DPTA/SPN – BP 12 – F-91680 BRUYÈRES-LE-CHÂTEL – jean-francois.berger@cea.fr BILLARD Isabelle IPHC Strasbourg - 23 Rue du Loess - F-67037 STRASBOURG Cedex 2 – isabelle.billard@ires.in2p3.fr BILLEBAUD Annick LPSC Grenoble - 53 Avenue des Martyrs - F-38026 GRENOBLE Cedex - billebaud@lpsc.in2p3.fr BOUDARD Alain DSM/DAPNIA SPhN – CEA Saclay – Bât. 703 – F-91191 GUF-SUR-YVETTES Cedex – aboudrad@cea.fr BOUZIDI Meriem LPMPS – Département de Physique – Université Mentouri – Constantine – Algérie - bouzidi_meriem1@yahoo.fr CHEYNIS Brigitte IPN Lyon – 43 Bld du 11 Novembre 1918 – F-69622 VILLEURBANNE Cedex – b.cheynis@ipnl.in2p3.fr COMMAUX Nicolas CEA Cadarache – DEN/CAD/DER/SPRC/LEDC – Bât. 230 – F-13108 SAINT-PAUL-LEZ-DURANCE Cedex – nicolas.commaux@cea.fr CUGNON Joseph Université de Liège – Physics Department B5 – B-4000 Sart Tilman LIEGE 1 – Belgique – j.cugnon@ulg.ac.be CZAJKOWSKI Serge CENBG – Rue du Solarium – BP 110 – F-33175 GRADIGNAN Cedex – czajkows@cenbg.in2p3.fr 461
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ECOLE INTERNATIONALE JOLIOT-CURIE D
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Cours enseignés aux précédentes
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TABLE DES MATIERES AVANT-PROPOS M.-
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MESURES DE SECTIONS EFFICACES D'INT
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SYSTÈMES DU FUTUR ET STRATÉGIES S
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AVANT-PROPOS Je dédie ce volume de
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LA FISSION : DE LA PHÉNOMÉNOLOGIE
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2 Un peu d’histoire 2.1 La décou
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axe transverse), a 3 sa déformatio
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Lorsque les paramètres de déforma
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veaux de neutrons en fonction d’u
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La méthode de Strutinski est emplo
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L’existence d’un tel îlot est
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Fig. 2 - Demi-vie de la fission spo
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les résonances deviennent extrême
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Fig. 5 - A gauche, distributions en
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donne la distribution de l’énerg
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Fig. 10 - En haut, énergie cinéti
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généralement négative. Dans cert
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Fig. 13 - A gauche, surface d’én
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Fig. 14 - A gauche, hauteurs de la
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où T A et T b sont les pénétrabi
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du calcul des sections efficaces de
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Γ c r =|γc r |2 : Γ r = ∑ c |
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Fig. 18 - Représentation des diver
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temps très différentes pour les d
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nucléaires plus précises et couvr
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kins les énergies de déformation
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Fig. 24 - Surface d’énergie pote
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des résultats obtenus dans cette
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De fait, les évaluations réalisé
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[52] D. L. Hill and J. A. Wheeler,
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Physique des Réacteurs Nucléaires
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6 Types de reacteurs nucleaires....
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énergie potentielle à l'atome. L'
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Figure 3: Section efficace microsco
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Ces valeurs seront utilisées en ph
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• en maintenant élevée la secti
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La probabilité de non-fuite, sous
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Nous choisissons comme un volume un
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2.1.3 Distribution de flux dans le
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Pour des réacteurs de même compos
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D Δ ϕ + ν Σ ϕ −Σ ϕ + ν Σ
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μ = ∑ μ μ P ( μ) (54) Les neu
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comparaison montre l'importance de
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Δt Δ n + p = ( 1− β ) keff n (
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3.4 Comportement cinétique avec ne
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De cette étude de la période du r
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4 CONTRÔLE DU RÉACTEUR 4.1 Princi
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n = Sl 2 ( 1+ k + k + ..) Sl SΛ Sl
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Figure 18: Evolution de 1/n det en
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Figure 21: Efficacité différentie
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5 DYNAMIQUE DES RÉACTEURS NUCLÉAI
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combustible d F dT ρ et un pour le
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235, U-233), le comportement en 1/v
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σ poison N poison Δρ = − f (11
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L'évolution de la concentration de
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Figure 28: L'évolution de l'anti-r
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Pressurised Heavy Water Reactor “
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Figure 30: Schéma de principe de f
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Figure 32: Schéma de principe de f
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2005 Korea RO Ulchin 6 PWR (KSNP) 9
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puissante pour les sous-marins. La
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adioactifs et ceux contenant des é
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Modélisation et Evaluation de Donn
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demandées aux évaluations par les
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Photographie de l’expérience JEZ
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Un exemple de données nucléaires
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Γ b . Malheureusement, comme il n
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efficaces de réaction et shape ela
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Signalons cependant que des études
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Le choix entre les approches phéno
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Comme la section efficace de réact
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Jusque là nous n’avons discuté
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avec a le paramètre dit « de dens
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l’énergie du neutron soit suffis
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Si l’on revient un instant en arr
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Schéma des modules du code TALYS h
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Lorsque les données nucléaires é
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Nous nous sommes placés dans un ca
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Sections efficaces de mesurée (sym
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Résultats de calculs de benchmarks
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très favorablement aux données ex
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238 U sont qualitativement en bon a
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Mesure de sections efficaces d’in
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d’énergie E n arrivant sur celle
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modèle optique, σ NC peut être c
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car ∑ J , π P = P ( E*) ⋅ ∑
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la partie droite de la figure 4 [4]
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mesurer la distribution angulaire d
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données expérimentales de Vorotni
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Une version plus sophistiquée de n
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Données et modélisation de la spa
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noyaux résiduels de spallation qui
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Un faisceau de noyaux légers est d
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sur les neutrons à haute énergie.
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Un tel détecteur est constitué d
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Fig 12: Sections efficaces doubleme
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CaF2 (signal DE) et de scintillateu
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de validité des modèles de cascad
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10 -6 1 10 10 2 Neutrons /proton /M
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1000MeV Pb+p, INCL43 ABLAV3p 2005/0
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B- Modélisation de la spallation E
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α(Exp(a.cos(θ)) + Exp(-a.cos(θ))
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Fig 35 : Caractéristiques de diff
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la distribution de masse des produi
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d’amélioration important (évapo
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éventuels d’un nucléon qui s’
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10 2 Fe + p INCL4-GEMINI INCL4-GEM
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A condition de prendre en compte la
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particulier le recoupement avec les
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Ref 29 : C. Kalbach, Phys. Rev. C33
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Déchets nucléaires : état des li
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I. INTRODUCTION Il m’a paru essen
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Hague (nommées UP2 et UP3 ; UP1 es
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présence conduit à l’accumulati
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taxe sur les MW vendus a été effe
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En conclusion : « la transmutation
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En 1998, en France, la production d
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de concentration final dépend beau
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En ce qui concerne les déchets en
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IV. 2. 4. Le stockage est-il défin
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4) Les modifications géologiques
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le pH, la chaleur ou la pression (o
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COMMUNIQUE DE PRESSE DU GROUPE AREV
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Processus et faisabilité de la tra
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Sommaire 1 Les bases physiques de l
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Le principe de la transmutation con
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Section efficace 99 Tc (n,γ) Captu
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Figure n° 3 : Section efficace de
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Isotope Réacteur à neutrons lents
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243 Cm 242 Am 235 U 236 U 237 U 238
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400 350 Rapport des masses produite
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• La nécessité de procéder à
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La figure suivante, montre l’inci
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Le remplacement d’U238 par du Np
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Dans un spectre de réacteur REP, p
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5 Incidence du mode de recyclage de
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Production (kg/Twhe) Isotope Pério
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8 Simulation : démarche et motivat
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possibilité de s’affranchir d’
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σ i eff = ΔEi ∫ σ( E) Φ( E) d
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combinant mesures microscopiques et
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Mesure et analyse des sections effi
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10.5.1 Exemple de validation des do
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11 Faisabilité technique de la tra
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longue, tant que l’on n’a pas a
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n’implique qu’un nombre limité
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12 kg/TWhe pour le neptunium (à un
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mode homogène dans le cœur des r
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inventaires est d’environ 15 ans
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Réacteurs hybrides : avancées ré
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Liste des notations [= …] notatio
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Introduction Depuis près de quinze
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éacteur sous-critique, il peut êt
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2. Le pilotage et le contrôle des
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permet de déduire la réactivité
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A Λ n0 = n0 (25) − ρ + β α p
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Celle s’ajustant au mieux aux don
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2.3.4.1. La méthode Rossi-alpha Le
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maîtrise de ce point est cruciale
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3.1.2. La cible de spallation Le ch
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accidents sévères comme la perte
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TRAnsmutation) de IP-EUROTRANS dans
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de spallation est l’élément sur
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3.3.3. Le design de la cible de spa
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3.3.4. Le design du cœur sous-crit
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Références [1] J.-M. Loiseaux, «
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Systèmes du futur et stratégies S
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1 Contexte énergétique et nucléa
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Source (Gtep/an) % Fossile dont Cha
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gaz devrait suivre celui du pétrol
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2 La situation en France Tous les r
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2.2 Le combustible MOX Le plutonium
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Réduire le taux de rejet de l’ 2
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Le plutonium quant à lui est essen
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On constate donc que les filières
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(1+α) : nombre de neutrons captur
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270°C environ, mais pour le sodium
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faire diminuer l’inventaire total
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5 Les réacteurs rapides 5.1 Les di
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le détail. Il s’agit du parc fra
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Durant 5 années de fonctionnement
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Le réacteur a été modélisé fid
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Le coefficient de température peut
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Une transition au niveau français
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Une transition à puissance croissa
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mineurs, ce conditionnement étant
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discussions enflammées au sujet de
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Les énergies autres que le nucléa
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6.1.4 L’économie des éoliennes
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par un barrage hydroélectrique le
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statistiques de l’AIE pour l’ex
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12000 10000 Consommation Mtep 8000
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habitant. Ce scénario tend à réd
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4 Les combustibles fossiles Rappelo
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Les gaz d’échappement de la turb
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H H O H H H O H N C C + CO 2 N C C
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5 Les énergie renouvelables contin
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• 12 Mtonnes de déchets ménager
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(1.000 à 1.500 ° C) en pression e
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5.2.1.2 Les aménagements « au fil
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La Chine produit actuellement 1600
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16 P max = P 27 0 Équation 4 Cette
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Comme la vitesse relative U est pro
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