Ecoulement Du Gaz Caloporteur A Linterieur Dun Reacteur Nucleaire Et Detection De La Pollution Radioactive Consecutive A Une Rupture De Gaine

Author : Sara Garti
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Download or read book Spectrométrie gamma haute résolution et bas bruit Compton pour la détection des ruptures de gaine dans les réacteurs rapides refroidis au sodium written by Sara Garti and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les réacteurs de quatrième génération sont développés dans le but de renouveler la filière énergétique du nucléaire avec des réacteurs plus sûrs, optimisant la consommation du minerai uranium et produisant moins de déchets de vie longue. La France a investi dans le développement de la technologie des réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium. Par le passé, des prototypes ont été construits et exploités tels que RAPSODIE, PHENIX, SUPERPHENIX ; et depuis 2006, le CEA est en charge de la conception du futur prototype de cette filière : ASTRID. C'est dans ce cadre que les équipes du Commissariat à l'énergie atomique travaillent sur l'élaboration de moyens instrumentaux permettant de garantir l'intégrité absolue de la première barrière de confinement : la gaine des aiguilles combustibles. En effet, le niveau de sûreté à atteindre dans le programme génération 4 oblige l'exploitant à surveiller en continu la propreté du fluide caloporteur primaire. Pour assurer cette fonction de sûreté, différents systèmes sont implémentés tels que les systèmes de détection des neutrons différés (DND) et les systèmes de spectrométrie gamma. Ces systèmes sont en continuelle mutation depuis leurs premières exploitations par des programmes R&D assurant la prise en compte du retour d'exploitation de ces instruments et la remise à niveau en regard des avancées technologiques et des nouveaux moyens numériques de conception. L'instrumentation historique pour le suivi isotopique des gaz de fission par spectrométrie gamma est très bruitée et est compromise par la présence de lignes à retard d'environ 15 minutes nécessaires à la désactivation du 23Ne (T1/2 =38 s). De plus, l'autre source de bruit, i.e. l'41Ar, présentant une période de 110 minutes, n'a pas été filtrée par cette instrumentation. En effet, ce dernier ne perd que 7% de son activité dans ces lignes à retard.Au regard des exigences de sûreté fixées pour les RNR-Na, nous étudierons dans le cadre de cette thèse l'apport potentiel d'une instrumentation bas bruit au moyen d'un système à suppression Compton intégré au poste de mesure RNR-Na. L'enjeu majeur d'une telle instrumentation serait, d'une part, d'enrichir le diagnostic par la détection des produits de fission de courte période (~3 min), lesquels peuvent signer précocement une mise en contact entre le combustible et le caloporteur dangereuse pour la sûreté du réacteur, d'autre part, d'assurer une détection rapide par l'amélioration du temps de réponse de la mesure.Dans un premier temps, le terme source des produits de fission a été caractérisé par la mise en équation des différents phénomènes physiques régissant le comportement des gaz de fission dans un environnement de type RNR-Na faisant suite à une rupture de gaine. Des activités attendues des produits de fission sont ainsi estimées. Dans un second temps, nous avons procédé à l'étude numérique, au moyen de la méthode Monte Carlo, d'une instrumentation bas bruit, à sa validation expérimentale, puis à son optimisation. Enfin, nous avons implémenté la modélisation de la mesure spectrométrique bas bruit pour la problématique des ruptures de gaine dans le cadre d'un environnement RNR-Na. Des activités minimales détectables de produits de fission sont, d'abord, calculées puis comparées aux activités attendues. La plus-value de cette instrumentation pour l'application à la détection précoce des pertes d'étanchéité dans un environnement type RNR-Na sera alors exposée.