8.2 Application à un REP
8.2.3 Autres considérations
Les méthodes de Rossi-α et de Feynman-α permettent d’évaluer α, l’inverse de la période
prompte. La réactivité est obtenue à partir de ce paramètre par la relation α = ρ−βΛ , où β est la
proportion de neutrons retardés et Λ est le temps de génération moyen des neutrons prompts. Pour évaluer la réactivité, il est donc nécessaire de connaître β et Λ ce qui peut être problématique.
En effet, la fraction de neutrons retardés dépend du noyau fissile, et donc de la composition du
combustible. Par exemple, un assemblage U O2neuf et un assemblage U O2irradié n’émettent pas
la même proportion de neutrons retardés. La valeur de β peut donc varier au cours du chargement, et il en est de même pour la valeur de Λ.
Par conséquent, l’utilisation des méthodes de bruit lors du chargement nécessiterait une éva-luation des paramètres β et Λ à chaque étape afin de pouvoir obtenir une estimation précise du paramètre α.
Compte tenu des contraintes liées au chargement d’un REP, notamment celles liées à la sûreté, les seules méthodes qui restent actuellement envisageables pour la mesure de la réactivité lors du chargement sont les méthodes MSA-MSM et les méthodes de bruit.
La méthode MSA permet de calculer la réactivité d’un état à partir de la connaissance de la réactivité d’un état de référence. Cette méthode est utilisable lorsque les deux états sont peu différents. L’application de cette méthode dans le cas du chargement d’un REP est problématique, tout d’abord car elle nécessite un état de référence mais aussi parce que les propriétés du cœur (forme du flux, intensité des sources. . . ) varient beaucoup entre le début et la fin du chargement.
La méthode MSM permet de calculer grâce à des simulations un facteur correctif dont le but est de prendre en compte les différences entre les états. Dans notre cas, les calculs ont été effectuées avec le code TRIPOLI 4 et sont très coûteux en temps de calcul, ce qui limite l’intérêt de la méthode. De plus, cette méthode nécessite également la connaissance d’un état de référence, ce qui est problématique dans le cas du chargement.
Les méthodes de bruit ont été appliquées avec succès sur le réacteur expérimental Ulysse. Leur transposition à un réacteur type REP a ensuite été étudiée. Plusieurs problèmes apparaissent alors. Une estimation du temps d’acquisition nécessaire en vue d’utiliser les méthodes de bruit lors du chargement montre que le taux de comptage perçu actuellement par les CNS est beaucoup trop faible pour pouvoir utiliser les méthodes de bruit avec succès.
De plus, étant donné la taille importante d’un réacteur type REP, les effets spatiaux doivent être pris en compte afin d’obtenir une évaluation fiable de la réactivité avec les méthodes de bruit. Cela conduit à des développements mathématiques complexes qui nécessitent l’utilisation d’outils informatiques.
Enfin, notons que les méthodes de bruit permettent de déterminer la valeur du paramètre α. Toutefois, celui-ci dépend de deux autres grandeurs, à savoir β et Λ. Pour obtenir une estimation précise de la réactivité, ces deux paramètres doivent être évalués au préalable. Or, ces grandeurs varient à chaque étape du chargement, ce qui rend difficile l’estimation de α.
L’ensemble de ces problèmes nous montre qu’il est actuellement impossible d’utiliser les mé-thodes de bruit, à partir de l’instrumentation actuelle, au cours du chargement d’un REP pour évaluer la réactivité.
Analyse des informations disponibles en
fonction de la position du détecteur
ou par une analyse plus complexe du signal perçu par les détecteurs.
En effet, une surveillance de la sous-criticité par le niveau de flux est délicate car celui-ci dépend à la fois de l’intensité des sources et de la réactivité. De plus, une analyse plus pointue du signal enregistré par les détecteurs à l’aide des méthodes de bruit est actuellement irréalisable, en raison du faible taux de comptage perçu par les chaînes sources. Par ailleurs, une telle analyse ne permettrait pas de s’affranchir des problèmes spatiaux, étant donné la faible zone de couverture du détecteur.
Il nous est alors apparu nécessaire d’examiner si un positionnement plus judicieux des détec-teurs pourrait permettre de remédier à ces deux problèmes, à savoir obtenir un taux de comptage plus élevé et une meilleure couverture du cœur.
D’autre part, si la surveillance de l’état sous-critique n’est pas possible, une surveillance locale peut être envisagée. Elle aurait pour objectif de vérifier que la nature de l’assemblage manuten-tionné correspond à celle de l’assemblage attendu.
Cette partie a pour but d’étudier si les améliorations citées ci-dessus sont concevables. Pour cela, des simulations ont été effectuées afin d’évaluer l’influence de la position du détecteur à la fois sur le taux de comptage et sur la zone surveillée par le détecteur.
Présentation des simulations
Les calculs ont été réalisés à l’aide du code de calcul TRIPOLI 4. Ils portent sur une étape du chargement normal du cœur de Dampierre 4 cycle 18, tel qu’il a été présenté dans le chapitre 2. Ces simulations ont pour but d’analyser le taux de comptage et la provenance spatiale des neutrons perçus par un détecteur et ceci pour différentes positions de ce compteur.