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Sûreté des réacteurs nucléaires : modéliser l’impact du flux de neutrons sur les aciers


​Dans les réacteurs nucléaires, les matériaux de structure sont soumis au flux de neutrons. Parmi ces matériaux, le cas des éléments en acier est à examiner avec grande précision.

Publié le 5 décembre 2013
Les impuretés qu’ils contiennent systématiquement peuvent réagir avec les neutrons en produisant des éléments légers, en particulier de l’hydrogène. La présence de bulles de gaz est alors un élément de fragilisation. De ce fait, il est indispensable d’avoir  la capacité de prédire la quantité d’hydrogène pouvant être produite dans un type d’acier donné (pour lequel une norme explicite la quantité et le type d’impuretés maximales qu’il peut contenir).

Les physiciens/neutroniciens de la Direction de l’énergie nucléaire du CEA de Saclay développent un outil de calcul très puissant, appelé TRIPOLI-4®, permettant de réaliser des calculs de référence pour ce type de simulation. Des modèles plus efficaces et rapides de mise en œuvre ont été récemment développés pour le compléter.

Une validation de ces modèles a été réalisée par des comparaisons à des mesures réalisées dans le réacteur expérimental OSIRIS à Saclay ainsi qu’à d’autres outils de calcul indépendants.
TRIPOLI-4® est utilisé à d’autres fins : il permet de simuler très précisément le  cœur du réacteur ainsi que tous les bâtiments environnants, soit pour bénéficier directement des résultats de calcul, soit pour valider les résultats d’autres outils de calcul.

modélisation-expérience-Osiris2-150x150.jpgModélisation d'une expérience dans le réacteur Osiris, visant à valider le calcul de la production d'éléments légers dans les aciers.

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