Le sch´ ema de calcul d’historique

Le calcul d’historique consiste `a r´ealiser un couplage entre le code de cœur et le code d’assemblage.

Le diagramme 4.1 montre que le calcul classique fait intervenir le code d’assemblage en amont et le code de cœur en aval. `A l’inverse, on peut voir sur le diagramme 4.2 que le calcul d’historique se sert des r´esultats du code de cœur pour r´etroagir sur le code d’assemblage.

Nous d´etaillerons le d´eroulement du sch´ema calcul d’historique dans l’ordre de la lecture du diagramme 4.2.

4.2.1 Les calculs de fil

Grˆace `a une sym´etrie un huiti`eme des param`etres (temp´eratures, densit´es et burnups), le nombre d’assemblages mod´elis´es se r´eduit de 157 `a 26. `A premi`ere vue, chaque assemblage est mod´elis´e dans le module RESINI: par un bundle. Or, `a chaque bundle n’est associ´e qu’une valeur de param`etre. Pour affiner la distribtion de ces param`etres, nous utiliserons plusieurs bundles par assemblage. Ainsi la distribution axiale des param`etres est prise en compte par les bundles qui constituent des sections d’assemblages (et non pas des assemblages entiers). Comme le montre la premi`ere ligne du diagramme 4.2, il y a autant de calculs de fil que de sections d’assemblage.

Les propri´et´es de chaque bundle sont obtenues par un calcul de fil qui reprends la g´eom´etrie d’un assemblage entier, comme d´ecrit au paragraphe 3.1.1. De fait chacune des sections est mod´elis´ee comme un assemblage entier en milieu infini. Ne pas prendre en compte les effets d’environnement permet de parall´eliser tous ces calculs de fil ind´ependants.

Chaque bundle est initialis´e avec les valeurs de temp´erature et de densit´e qui lui sont propres. Par contre la concentration de bore reste fix´ee `a sa valeur nominale, `a savoir 500 parties pour million.

Le sch´ema du calcul de fil est le mˆeme que le sch´ema `a deux niveaux d´ecrit au paragraphe 3.1.2 :

– L’´equation du transport, sur la g´eom´etrie N1 contenant 40 mixtures d´efinies pour 281 groupes d’´energie, est r´esolue par un calcul de type B avec des conditions aux limites de r´eflexion (milieu infini). L’inventaire isotopique de ces 40 mixtures est initialis´e `a burnup nul.

– Le flux N1 issu du calcul pr´ec´edent est utilis´e pour condenser les mixtures `a 26 groupes d’´energie, que l’on duplique `a hauteur de 164 mixtures (stretching pour fitter la g´eom´etrie N2).

groupes d’´energie, est r´esolue par un calcul de type K avec des conditions aux limites de r´eflexions (milieu infini).

– Le flux N1 issu du calcul pr´ec´edent est utilis´e pour faire ´evoluer les mixtures au burnup suivant.

– Les 164 mixtures sont alors condens´ees `a 1 groupe et refusionn´ees pour reformer les 40 mixtures initiales, et ainsi obtenir les concentrations isotopiques recherch´ees.

Contrairement au calcul de fil classique le processus n’est pas r´ep´et´e 73 fois pour obtenir 28 concentrations, mais juste assez pour atteindre le burnup cible de la section d’assemblage. Il est tout de mˆeme n´ecessaire de passer par des points de burnup interm´ediaires afin de conserver une bonne finesse dans l’´evolution, le franchissement de certains seuils de burnup d´eclenchant une it´eration suppl´ementaire d’autoprotection.

`

A l’issue de ces calculs de fil on obtient une MICROLIB pour chaque section d’assem- blage, dont les concentrations isotopiques correspondent `a son burnup exact. L’´etape suivante consiste `a se servir de cette MICROLIB pour g´en´erer une MULTICOMPO `a 4 valeurs de bore.

Un calcul de reprise est effectu´e sur chaque MICROLIBs afin de g´en´erer une biblioth`eque param´etr´ee en concentration de bore pour chaque section d’assemblage.

4.2.2 Les calculs de reprise

Chaque calcul de reprise prend en entr´ee la MICROLIB du calcul de fil correspondant et s’en sert pour g´en´erer une MULTICOMPO `a 4 valeurs de bore comme d´ecrit au paragraphe 3.1.3 :

– L’´equation du transport, sur la g´eom´etrie N1 contenant 40 mixtures d´efinies pour 281 groupes d’´energie, est r´esolue par un calcul de type B avec des conditions aux limites de r´eflexion (milieu infini). L’inventaire isotopique de ces 40 mixtures est initialis´e soit `

a burnup nul, soit `a burnup non nul `a partir des r´esultats du calcul de fil.

– Le flux N1 issu du calcul pr´ec´edent est utilis´e pour condenser les mixtures `a 26 groupes d’´energie, que l’on duplique `a hauteur de 164 mixtures (stretching pour fitter la g´eom´etrie N2).

– L’´equation du transport, sur la g´eom´etrie N2 contenant 164 mixtures d´efinies pour 26 groupes d’´energie, est r´esolue par un calcul de type K avec des conditions aux limites de r´eflexions (milieu infini).

– Le flux N1 issu du calcul pr´ec´edent est utilis´e pour condenser les 164 mixtures `a 2 groupe d’´energie en particularisant certains istopes et calculer les facteur d’´equivalence de Selengut.

un seul isotope macroscopique r´esiduel) et celle-ci est agr´eg´ee au bon endroit dans la biblioth`eque de sections efficaces macroscopiques.

Ce processus est r´ep´et´e 4 fois : une fois pour chaque point de concentration en bore que l’on souahite obtenir dans la biblioth`eque macroscopique.

N´eanmois on remarquera une diff´erence avec le calcul de reprise d´ecrit au paragraphe 3.1.3 : la particularisation de certains isotopes lors de la condensation `a 2 groupes d’´energie (U234_{, U}235_{, U}236_{, U}237_{, U}238_{, Np}237_{, Np}238_{, Np}239_{, Pu}238_{, Pu}239_{, Pu}240_{, Pu}241_{, Pu}242_{, Cm}242_,

Cm243, Cm244, Cm245, Am241, Am242M, Am243, Pm147, Pm148, Pm148M, Pm149, Sm147, Sm148, Sm149, Sm150, Nd146, Nd147, Nd148, B10, B11, Xe135, I135) au lieu de condenser tous les isotopes (MICR ALL). Ce choix est motiv´e par le fait que le cluster n’a pas les ressources suffisantes pour supporter une telle charge de cacul.

Alors que le calcul classique DRAGON4 produit une MULTICOMPO `a 3360 param`etres, le calcul d’historique produit une MULTICOMPO `a 1 param`etre (concentration de bore) pour chaque section assemblage (26 × le d´ecoupage axial).

4.2.3 Le calcul de cœur

La g´eom´etrie du r´eacteur est la mˆeme que celle d´ecrite au paragraphe 3.2.4, c’est-`a-dire la g´eom´etrie r´ealiste d’un REP `a 157 assemblages.

Maintenant que nous avons les biblioth`eques de sections macroscopiques MULTICOMPO param´etr´ees en bore, on cherche la concentration de bore critique de la mˆeme fa¸con que dans le calcul de cœur du calcul classique.

Nous en tirons les nouveaux burnups dans chaque section d’assemblage, et il ne reste plus qu’`a coupler le calcul de cœur avec les calculs de fils (cf. diagramme 4.2).