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

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PROCESSUS ET FAISABILITÉ DE LA TRANSMUTATION DES DÉCHETS Á VIE LONGUE F. VARAINE 1. Les bases physiques de la transmutation...................................................................... 254 1.1 L'utilisation de photons : un rendement trop faible................................................ 254 1.2 Une solution : protons et spallation........................................................................ 254 1.3 Le meilleur choix : les neutrons ............................................................................. 254 2. Caractéristiques neutroniques des actinides ................................................................. 256 3. Efficacité globale de transmutation en réacteurs.......................................................... 260 4. La physique du cœur .................................................................................................... 265 4.1 Limitations sur le chargement d'actinides mineurs en RNR................................... 265 4.2 Limitations sur le chargement d'actinides mineurs en REP ................................... 269 5. Incidence du mode de recyclage des actinides ............................................................. 273 6. Conséquences sur les grandeurs physiques du cycle du combustible .......................... 273 7. Les produits de fission à vie longue ............................................................................. 274 8. Simulation : démarche et motivation............................................................................ 277 9. Les méthodes de calcul................................................................................................. 278 9.1 Caractéristiques de la méthode Monte Carlo ......................................................... 278 9.2 Méthodes déterministes ......................................................................................... 280 9.3 Les codes de calcul déterministes .......................................................................... 281 10. les données nucléaires pour la transmutation ............................................................... 282 10.1 La problématique.................................................................................................. 282 10.2 Les types de données nécessaires......................................................................... 283 10.3 Synthèse des données mesurées ........................................................................... 284 10.4 La modélisation .................................................................................................... 286 10.5 Les évaluations..................................................................................................... 286 10.6 Expérience PROFIL ............................................................................................. 287 11. Faisabilité technique de la transmutation ..................................................................... 289 11.1 Modes de transmutation ....................................................................................... 289 11.2 Incidence de la gestion du plutonium................................................................... 290 11.3 Transmutation des actinides mineurs en réacteurs à eau sous pression................ 291 11.4 Transmutation des actinides mineurs en réacteurs à neutrons rapides ................. 293 11.5 Les scénarios étudiés et les conclusions associées ............................................... 296 12. Remerciements ............................................................................................................. 299 RÉACTEURS HYBRIDES : AVANCÉES RÉCENTES POUR UN DÉMONSTRATEUR A. BILLEBAUD Introduction .................................................................................................................. 305 1. Principe et intérêt des réacteurs hybrides ou "ADS".................................................... 305 1.1 Milieu multiplicateur sous-critique ........................................................................ 305 1.2 Principe d'un système hybride................................................................................ 305 1.3 Importance des neutrons source ............................................................................. 306 1.4 Gains neutronique et énergétique........................................................................... 308 1.5 Intérêts d'un réacteur hybride: bilan neutronique................................................... 308 2. Le pilotage et le contrôle des ADS............................................................................... 309 2.1 Relation courant/puissance..................................................................................... 309 2.2 Pilotage et sûreté d'un système sous-critique ......................................................... 309 2.3 Mesure et contrôle de la réactivité.......................................................................... 310 3. Vers un démonstrateur.................................................................................................. 319 3.1 Système des avancées récentes............................................................................... 319 3.2 Projets européens de démonstration pour un ADS industriel................................. 325 3.3 Le projet MYRRHA............................................................................................... 327 4. Conclusion.................................................................................................................... 332 Remerciements ............................................................................................................. 332 Références .................................................................................................................... 333
SYSTÈMES DU FUTUR ET STRATÉGIES S. DAVID 1. Contexte énergétique et nucléaire ................................................................................ 337 1.1 Le contexte actuel................................................................................................... 337 1.2 La production d'électricité...................................................................................... 339 1.3 La consommation d'énergie dans le futur............................................................... 340 1.4 Les contraintes de l'effet de serre........................................................................... 341 1.5 Le casse-tête énergétique........................................................................................ 341 2. La situation en France .................................................................................................. 343 2.1 Retraitement ou cycle ouvert ?............................................................................... 343 2.2 Le combustible MOX............................................................................................. 345 2.3 Déchets et matière .................................................................................................. 345 3. Le potentiel de production des filières actuelles .......................................................... 346 3.1 L'uranium enrichi ................................................................................................... 346 3.2 La masse de combustible nécessaire ...................................................................... 347 3.3 Le retraitement ....................................................................................................... 348 3.4 Optimisations possibles.......................................................................................... 349 3.5 Réserves d'uranium et potentiel de production....................................................... 350 4. Nucléaire durable : la régénération............................................................................... 351 4.1 Principe de base...................................................................................................... 351 4.2 les neutrons disponibles ......................................................................................... 352 4.3 L'inventaire de matière fissile................................................................................. 354 4.4 le temps de doublement.......................................................................................... 357 5. Les réacteurs rapides .................................................................................................... 359 5.1 Les différents concepts........................................................................................... 359 5.2 Le déploiement des RNR ....................................................................................... 360 6. La voie plus innovante du cycle thorium ..................................................................... 362 6.1 Généralités sur le thorium ...................................................................................... 362 6.2 Le concept MSBR .................................................................................................. 364 6.3 Le concept TMSR .................................................................................................. 366 6.4 Le déploiement des RSF au thorium ...................................................................... 368 7. Epilogue : quelles stratégies pour le futur ? ................................................................. 371 AUTRES MÉTHODES DE PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ H. NIFENECKER 1. Conventions ................................................................................................................. 379 1.1 Un exemple ............................................................................................................ 380 1.2 Energie finale ......................................................................................................... 381 1.3 Energie primaire..................................................................................................... 381 2. Consommations et ressources ...................................................................................... 383 2.1 Consommations...................................................................................................... 383 2.2 Ressources et réserves ............................................................................................ 385 2.3 Les prévisions des scénarios .................................................................................. 386 3. Electricité et émissions de CO2.................................................................................... 387 3.1 Les énergies non émettrices de gaz carbonique...................................................... 388 4. Les combustibles fossiles ............................................................................................. 389 4.1 Réactions élémentaires ........................................................................................... 389 4.2 Les techniques de production d'électricité avec les combustibles fossiles............. 390 4.3 La capture du gaz carbonique................................................................................. 392 5. Les énergies renouvelables continues .......................................................................... 395 5.1 La biomasse............................................................................................................ 395 5.2 L'hydroélectricité ................................................................................................... 400 5.3 La géothermie ........................................................................................................ 403 6. Les énergies renouvelables intermittentes.................................................................... 404 6.1 L'énergie éolienne ................................................................................................. 404 6.2 Le solaire ............................................................................................................... 413 7. Comparaison des coûts................................................................................................. 423 8. Conclusions .................................................................................................................. 424
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Un exemple de données nucléaires
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Signalons cependant que des études
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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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Schéma des modules du code TALYS h
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Résultats de calculs de benchmarks
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Mesure de sections efficaces d’in
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mesurer la distribution angulaire d
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Une version plus sophistiquée de n
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Données et modélisation de la spa
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Un faisceau de noyaux légers est d
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éacteur sous-critique, il peut êt
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PORQUET Marie-Geneviève CSNSM - B
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