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Les réacteurs nucléaires à caloporteur sodium

Conception des réacteurs rapides refroidis au sodium


​Au cours de la construction et du fonctionnement des 19 réacteurs sodium opérés dans le monde, des choix de conception divers ont été effectués et testés. Certains choix ont été validés et représentent aujourd’hui un quasi-consensus. Toutefois, de nombreux éléments restent ouverts et sujets à discussion. En particulier, l’évolution des critères de sûreté pour les réacteurs de 4e génération pourraient conduire, dans les années à venir, à des choix de conception nouveaux et déterminants.

Publié le 14 novembre 2014

Principes généraux de conception

  • Un circuit secondaire en sodium

  • Réacteur intégré ou à boucles ?…

  • L’organisation du circuit primaire : collecteur chaud /collecteur froid

  • Sommier et platelage

  • Organisation des cuves : refroidies ? Posées ? Pendues ? Refroidissement / protection de la cuve principale

  • La dalle

  • L’organisation du circuit secondaire

  • Et l’évacuation de la puissance résiduelle ?

  • Et si on remplaçait l’eau par le gaz ?

  • La manutention des assemblages combustibles

  • La mitigation des accident graves

  • Quelle puissance ?

  • Réacteur breeder ou burner ?

  • Des choix largement liés à l’évolution des critères de sûreté


Conception du cœur d'un RNR

La salle de commande de la manutention sur le réacteur PHÉNIX
La salle de commande de la manutention sur le réacteur PHÉNIX. © F. Vigouroux/CEA

Préparation d’une manutention de coeur en maquette sur SUPERPHÉNIX
Préparation d’une manutention de coeur en maquette sur SUPERPHÉNIX. © DR
  • La physique du cœur d’un RNR

  • Les coefficients de contre-réaction
    • L’effet Doppler
    • L’effet de vidange du sodium
    • Les effets mécaniques de dilatation/compaction du cœur

  • Pilotage d’un coeur de réacteur rapide
    • La proportion de neutrons retardés (ou bêta effectif)
    • La perte de réactivité et le contrôle du cœur

  • L’architecture d’un cœur rapide
    • Le choix du combustible
    • Définition de l’assemblage combustible
    • Définition des assemblages fertiles (ou transmutateurs)
    • Protection neutroniques latérales et stockages internes
    • Bilan de l’architecture globale d’un cœur rapide

Le coeur du réacteur indien PFBR
Le coeur du réacteur indien PFBR. © DR