“reuss” — 2007/1/9 — 17:32 — page 146 — #160
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L’épopée de l’énergie nucléaire
des sous-groupes fut reprise et largement développée depuis une vingtaine d’années sous
l’impulsion de Pierre Ribon. Le principe de cette méthode consiste à calculer l’intégrale de
résonance, dont l’intégrand est extrêmement chahuté, non par une intégrale de Riemann,
à découpage vertical, mais par une intégrale de Lebesgue, à découpage horizontal ; ces
études aboutirent à la méthode des « tables de probabilité », qui réduit considérablement
le volume des données à mettre en œuvre, et est en passe de remplacer les méthodes
classiques.
Le problème du streaming existe toujours, bien qu’en fonctionnement normal il n’existe
pas de vide dans les réacteurs à eau sous pression, ni dans les réacteurs rapides (encore
que le sodium soit assez transparent aux neutrons). Mais, en situation accidentelle de perte
de liquide de refroidissement, des canaux — ou des couloirs vides à deux dimensions —
peuvent apparaître. Comme l’effet de cet accident sur la réactivité est en grande partie dû
au durcissement du spectre, effet souvent positif — surtout en présence de plutonium —
la question est de savoir dans quelle mesure l’effet toujours négatif de l’augmentation des
fuites par streaming, conjugué avec l’effet Doppler, peut maintenir une réactivité globalement négative.
Le streaming est traité de nos jours suivant la même méthode qu’auparavant ; celleci, comme nous le verrons ci-dessous, est simplement modifiée pour être plus conforme
à la modernité et généralisée pour prendre en compte des situations nouvelles avec des
outils beaucoup plus performants. Mais des études restent encore à entreprendre dans ce
domaine primordial pour les études de sûreté.
D’autres problèmes requièrent encore certainement des approfondissements, en particulier ceux dus à la présence du réflecteur, dont la modélisation n’est pas aisée à formuler.
Le code APOLLO a fait place à un vaste programme modulaire de calcul de réacteurs,
APOLLO 2, construit par Richard Sanchez ; il rassemble les acquis des différents domaines
de la neutronique et offre des possibilités très étendues. Ce code repose toujours sur une
modélisation fondée sur un principe d’homogénéisation, dans le schéma du mode fondamental.
Nous avons vu plus haut que les théoriciens des réacteurs avaient été très tôt confrontés
au problème de l’homogénéisation. En effet, devant l’impossibilité d’attaquer directement,
par l’équation de transport, le calcul d’un réacteur dans sa complexité, il fallut bien se
résoudre à découper le cœur en petits morceaux, cellules ou assemblages, eux-mêmes
hétérogènes, mais qui seront figurés par des milieux homogènes équivalents. Le réacteur
formé par la juxtaposition de ces milieux homogènes sera traité par la théorie de diffusion,
qui n’est qu’approchée.
Mais quel sens donner à l’expression « milieu homogène équivalent » ? Pendant longtemps on ne prêta pas beaucoup d’attention à cette question, et l’on se contenta de calculer les sections efficaces homogénéisées par simple pondération sur les volumes et les
flux. Or, en 1978, Alain Kavenoky (méthode SPH), à Saclay, et, indépendamment, Jacques
Mondot (méthode ÉQUIPAGE), à Cadarache, firent remarquer qu’il était impératif, dans
le processus d’homogénéisation, de conserver les taux des différentes réactions dans le
ou les milieux à homogénéiser, ce que la simple pondération volume-flux négligeait. Les
sections efficaces moyennes doivent alors être multipliées par un « facteur d’homogénéisation », commun à toutes les réactions mais propre à chaque groupe d’énergie et à chaque
milieu homogénéisé ; ce facteur s’obtient par un calcul non linéaire.
Il est parfaitement possible de considérer les fuites (macroscopiques) de neutrons
comme une réaction particulière (ayant cependant des propriétés de symétrie différentes
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L’épopée de l’énergie nucléaire
des sous-groupes fut reprise et largement développée depuis une vingtaine d’années sous
l’impulsion de Pierre Ribon. Le principe de cette méthode consiste à calculer l’intégrale de
résonance, dont l’intégrand est extrêmement chahuté, non par une intégrale de Riemann,
à découpage vertical, mais par une intégrale de Lebesgue, à découpage horizontal ; ces
études aboutirent à la méthode des « tables de probabilité », qui réduit considérablement
le volume des données à mettre en œuvre, et est en passe de remplacer les méthodes
classiques.
Le problème du streaming existe toujours, bien qu’en fonctionnement normal il n’existe
pas de vide dans les réacteurs à eau sous pression, ni dans les réacteurs rapides (encore
que le sodium soit assez transparent aux neutrons). Mais, en situation accidentelle de perte
de liquide de refroidissement, des canaux — ou des couloirs vides à deux dimensions —
peuvent apparaître. Comme l’effet de cet accident sur la réactivité est en grande partie dû
au durcissement du spectre, effet souvent positif — surtout en présence de plutonium —
la question est de savoir dans quelle mesure l’effet toujours négatif de l’augmentation des
fuites par streaming, conjugué avec l’effet Doppler, peut maintenir une réactivité globalement négative.
Le streaming est traité de nos jours suivant la même méthode qu’auparavant ; celleci, comme nous le verrons ci-dessous, est simplement modifiée pour être plus conforme
à la modernité et généralisée pour prendre en compte des situations nouvelles avec des
outils beaucoup plus performants. Mais des études restent encore à entreprendre dans ce
domaine primordial pour les études de sûreté.
D’autres problèmes requièrent encore certainement des approfondissements, en particulier ceux dus à la présence du réflecteur, dont la modélisation n’est pas aisée à formuler.
Le code APOLLO a fait place à un vaste programme modulaire de calcul de réacteurs,
APOLLO 2, construit par Richard Sanchez ; il rassemble les acquis des différents domaines
de la neutronique et offre des possibilités très étendues. Ce code repose toujours sur une
modélisation fondée sur un principe d’homogénéisation, dans le schéma du mode fondamental.
Nous avons vu plus haut que les théoriciens des réacteurs avaient été très tôt confrontés
au problème de l’homogénéisation. En effet, devant l’impossibilité d’attaquer directement,
par l’équation de transport, le calcul d’un réacteur dans sa complexité, il fallut bien se
résoudre à découper le cœur en petits morceaux, cellules ou assemblages, eux-mêmes
hétérogènes, mais qui seront figurés par des milieux homogènes équivalents. Le réacteur
formé par la juxtaposition de ces milieux homogènes sera traité par la théorie de diffusion,
qui n’est qu’approchée.
Mais quel sens donner à l’expression « milieu homogène équivalent » ? Pendant longtemps on ne prêta pas beaucoup d’attention à cette question, et l’on se contenta de calculer les sections efficaces homogénéisées par simple pondération sur les volumes et les
flux. Or, en 1978, Alain Kavenoky (méthode SPH), à Saclay, et, indépendamment, Jacques
Mondot (méthode ÉQUIPAGE), à Cadarache, firent remarquer qu’il était impératif, dans
le processus d’homogénéisation, de conserver les taux des différentes réactions dans le
ou les milieux à homogénéiser, ce que la simple pondération volume-flux négligeait. Les
sections efficaces moyennes doivent alors être multipliées par un « facteur d’homogénéisation », commun à toutes les réactions mais propre à chaque groupe d’énergie et à chaque
milieu homogénéisé ; ce facteur s’obtient par un calcul non linéaire.
Il est parfaitement possible de considérer les fuites (macroscopiques) de neutrons
comme une réaction particulière (ayant cependant des propriétés de symétrie différentes