Nos recherches
Tiret rouge

Découvrez ici nos recherches sur le combustible et plus exactement au « cycle du combustible ». ​
​

Au sein de l’Institut de Recherche sur les Systèmes Nucléaires pour la production d’Energie bas carbone (IRESNE) nous travaillons à la recherche, la conception et l’optimisation d’un cycle du combustible fermé.

Mur d'images de la Direction de l'énergie nucléaire. Simulation pour la conception de réacteurs à neutrons rapides de 4ème génération.

Traitement du combustible​
Tiret rouge

Nous nous sommes engagés dans l’analyse et le développement de solutions répondant aux besoins des deux industriels français EDF et ORANO et de l’Agence Nationale pour la gestion des Déchets RAdioactifs (ANDRA) concernant le traitement du combustible.


  • Assistance à ORANO la Hague :
    Nous apportons ainsi notre assistance à ORANO la Hague sur les postes de mesure du contrôle nucléaire de procédé. Nous réalisons à ce titre des études d’adaptation des postes de mesure afin d’être compatible à l’introduction de nouveaux combustibles. Nous développons également de nouvelles générations d’électroniques afin d’obtenir des données toujours plus précises et fiables.
    Enfin nous apportons à nos partenaires industriels notre expertise sur les processus actuels de traitement du combustible.

  • Analyse des microstructures :
    Dans le cadre du retraitement des combustibles usés, nous analysons les microstructures des combustibles irradiés issus des réacteurs à neutrons rapides (RNR) dans la perspective de leur dissolution. La compréhension de leur structure nous permet d’appliquer un processus de dissolution performant et adapté.

  • Multi recyclage en REP :
    Nous étudions également les possibilités de multi recyclage du combustible en réacteur à eau pressurisée (REP).

  • La gestion des matières des réacteurs de la 4e génération :
    Nous préparons et développons les options de gestion des matières pour les parcs de réacteurs de la 4e génération.


    ​



En partie haute le broyeur est visible avec sa jarre de broyage en matériau transparent. Ce broyeur effectue 2 mouvements simultanés : la jarre tourne en permanence sur elle-même et le broyeur oscille sur des positions bien déterminées en en répétition de séquence. Les moteurs d'entrainement du broyeur sont positionnés hors boîte à gants en face arrière avec transmissions mécaniques étanche en paroi de boîte à gants. En bas les corps broyant qui sont des orthocylindre en uranium sont positionnés dans un tamis et une boite réceptacle.

Fabrication du combustible
Tiret rouge

Nos scientifiques procèdent à des modélisations et expérimentations afin d’optimiser les différents composants du combustible. Nous travaillons ainsi sur :



  • Du combustible pour les RNR :
    Afin de poursuivre nos recherches sur les réacteurs nucléaires de la 4e génération, nous modélisons et expérimentons la fabrication de pastilles combustibles pour les réacteurs à neutrons rapides. Ce nouveau combustible demande une forte implication et de l’innovation afin d’établir des solutions adaptées à cette filière technologique.

  • Soutien à ORANO :
    Nous apportons également notre soutien à notre partenaire ORANO en étudiant les améliorations possibles des procédés actuellement utilisés par ORANO pour la production de combustible et notamment pour la production de dioxyde d'uranium (UO2) par voie humide (également nommée « voie chimique »).

  • L’assemblage CORAIL à la loupe :
    Les réacteurs à neutrons rapides permettent un recyclage du combustible. Les chercheurs de l’IRESNE modélisent ainsi le comportement sous irradiation d’un assemblage de combustible nommé « CORAIL » par le biais du code de calcul « ALCYONE ».
    L’assemblage « CORAIL » est un assemblage géométrique de crayons de combustible « UOX » (constitués d’oxyde d'uranium) et « MOX » (constitué de plutonium et d'uranium appauvri). Cette configuration permet de mieux répartir les crayons de plutonium dans le cœur du réacteur, au lieu de les concentrer dans des assemblages tout MOX afin d’obtenir une meilleure combustion du plutonium grâce à des flux de neutrons plus homogènes.
    Les chercheurs modélisent ainsi le comportement sous irradiation de ce combustible mais poursuivent également l’optimisation du design de l’assemblage afin d’obtenir les meilleurs résultats possibles.

  • Préparation d’irradiation MOX :
    Afin d’étudier le combustible MOX (constitué de plutonium et d'uranium appauvri) nous procédons à la préparation et conception d’irradiation de démonstration de ce combustible recyclé. Ainsi nous travaillons sur l’irradiation de combustibles MOX fabriqués avec du plutonium issu de MOX usés. Ces recherches nous permettent d’avancer vers notre objectif de fermeture du cycle nucléaire.

Analyse de cycle de vie d'un procédé de recyclage avec le logiciel Gabi dans le but d'évaluer l'impact environnemental du procédé selon différents indicateurs environnementaux.

Aller plus loin
Tiret rouge

Dans notre démarche de développement de notre savoir et d’innovation, nos équipes étudient différents scénarios envisageables.

Nous évaluons des options pour le parc électrogène, nous étudions les hypothèses émises dans le cadre de la Programmation Pluriannuelle de l’Energie (PPE) (ex : multi recyclage en REP, analyse cycle de vie) et nous développons des outils de simulation de scénarios adéquats.​