“reuss” — 2007/1/9 — 17:32 — page 147 — #161
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Le témoignage d’un acteur de cette histoire
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de celles des réactions classiques) et d’introduire une section efficace de fuites, incluant
le streaming, que l’on multipliera par le facteur d’homogénéisation. C’est la base du code
TIBÈRE, inclus dans APOLLO 2.
Dans le passé, chaque filière de réacteurs — graphite, eau lourde, eau légère, neutrons rapides — avait son propre formulaire (puis son propre code). Cette solution pouvait
se concevoir car, chaque filière ayant ses caractéristiques propres, les méthodes de calcul
n’étaient pas forcément les mêmes, chaque équipe ayant tendance à privilégier les siennes,
et surtout chaque formulaire était ajusté sur des expériences critiques (MARIUS pour le graphite, AQUILON pour l’eau lourde, ALIZÉ pour l’eau légère, MASURCA pour les rapides,
et même, en 1958, RUBÉOLE pour la glucine
7 ). Comme l’on fait maintenant de moins en
moins appel aux ajustements, la tendance actuelle est au code universel, encore qu’il y a
peu d’années quelques exceptions demeuraient.
On ne peut, dans cette évocation de l’histoire de la neutronique, passer sous silence
sa préhistoire, en l’occurrence le phénomène d’Oklo. Lorsque, au printemps 1972, on
apprit la découverte, dans un gisement du Gabon, d’uranium appauvri, d’enrichissement
de l’ordre de 0,4 %, personne n’en crut ses oreilles, 0,71 % étant presque considéré
comme une constante universelle au même titre que π ou la vitesse de la lumière. En
quelques semaines le mystère fut éclairci, au Centre de Fontenay-aux-Roses. Cet uranium
avait été appauvri par le fonctionnement, pendant près d’un million d’années, et à très
basse puissance, d’un réacteur naturel dont la divergence remonte à un milliard huit cent
millions d’années. Toutes les conditions étaient réunies en ces temps lointains pour une
réaction en chaîne : uranium naturel contenant alors environ 3,5 % de
235 U, présence
d’eau en proportion adéquate sur le site. Oklo fit l’objet d’une remarquable étude de
Roger Naudet, qui fut publiée en un important volume, qui figure dans la bibliographie de
Paul Reuss.
De nouveaux logiciels de calcul des réacteurs sont à l’étude au SERMA, à Saclay. L’élaboration d’un tel logiciel est un énorme travail, s’étendant sur plusieurs années. Il regroupe
en effet tous les derniers développements de la science des réacteurs et toutes les méthodes
numériques de résolution de l’équation de transport, déterministes ou stochastiques, qui
ont fait des progrès considérables au cours de ces dernières décennies. L’utilisateur peut
donc choisir les méthodes les plus adaptées à son problème.
Ajoutons que les logiciels seuls ne peuvent rien sans les données nucléaires associées,
nécessairement issues de mesures. Parmi les chercheurs qui assurèrent la qualification de
ces données, nous citerons Henry Tellier, Paul Reuss (qui mit au point une méthodologie
rigoureuse pour l’exploitation des résultats des mesures, la recherche de tendances) et
Alain Santamarina.
Mais nous arrivons ici à un tournant de notre histoire. Nous avons vu comment l’apparition des ordinateurs et le développement des méthodes numériques avaient transformé
la modélisation. De la gestion d’un petit nombre de paramètres celle-ci était devenue
capable de rendre compte de la réalité de manière beaucoup plus élaborée, au moyen
de modèles beaucoup plus complexes, mais reposant toujours sur des raisonnements
7 On expérimenta en effet à Saclay, pendant un an, un petit réacteur modéré à l’oxyde de béryllium, le seul ayant,
à ma connaissance, été construit dans le monde. Son avantage neutronique était l’existence d’une réaction (n,2n)
sur le béryllium, qui apportait un gain de réactivité de l’ordre de 4500 p.c.m. Mais cette réaction était assortie
d’une réaction (n,α) qui abaissait ce gain de moitié environ. Le plus grave était l’agglomération des α en bulles
d’hélium qui affectaient grandement la tenue sous rayonnement de la glucine. Ce handicap, joint aux dangers de
fabrication de ce matériau pour l’être humain, fit abandonner cette voie qui, au premier abord, pouvait paraître
intéressante.
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Le témoignage d’un acteur de cette histoire
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de celles des réactions classiques) et d’introduire une section efficace de fuites, incluant
le streaming, que l’on multipliera par le facteur d’homogénéisation. C’est la base du code
TIBÈRE, inclus dans APOLLO 2.
Dans le passé, chaque filière de réacteurs — graphite, eau lourde, eau légère, neutrons rapides — avait son propre formulaire (puis son propre code). Cette solution pouvait
se concevoir car, chaque filière ayant ses caractéristiques propres, les méthodes de calcul
n’étaient pas forcément les mêmes, chaque équipe ayant tendance à privilégier les siennes,
et surtout chaque formulaire était ajusté sur des expériences critiques (MARIUS pour le graphite, AQUILON pour l’eau lourde, ALIZÉ pour l’eau légère, MASURCA pour les rapides,
et même, en 1958, RUBÉOLE pour la glucine
7 ). Comme l’on fait maintenant de moins en
moins appel aux ajustements, la tendance actuelle est au code universel, encore qu’il y a
peu d’années quelques exceptions demeuraient.
On ne peut, dans cette évocation de l’histoire de la neutronique, passer sous silence
sa préhistoire, en l’occurrence le phénomène d’Oklo. Lorsque, au printemps 1972, on
apprit la découverte, dans un gisement du Gabon, d’uranium appauvri, d’enrichissement
de l’ordre de 0,4 %, personne n’en crut ses oreilles, 0,71 % étant presque considéré
comme une constante universelle au même titre que π ou la vitesse de la lumière. En
quelques semaines le mystère fut éclairci, au Centre de Fontenay-aux-Roses. Cet uranium
avait été appauvri par le fonctionnement, pendant près d’un million d’années, et à très
basse puissance, d’un réacteur naturel dont la divergence remonte à un milliard huit cent
millions d’années. Toutes les conditions étaient réunies en ces temps lointains pour une
réaction en chaîne : uranium naturel contenant alors environ 3,5 % de
235 U, présence
d’eau en proportion adéquate sur le site. Oklo fit l’objet d’une remarquable étude de
Roger Naudet, qui fut publiée en un important volume, qui figure dans la bibliographie de
Paul Reuss.
De nouveaux logiciels de calcul des réacteurs sont à l’étude au SERMA, à Saclay. L’élaboration d’un tel logiciel est un énorme travail, s’étendant sur plusieurs années. Il regroupe
en effet tous les derniers développements de la science des réacteurs et toutes les méthodes
numériques de résolution de l’équation de transport, déterministes ou stochastiques, qui
ont fait des progrès considérables au cours de ces dernières décennies. L’utilisateur peut
donc choisir les méthodes les plus adaptées à son problème.
Ajoutons que les logiciels seuls ne peuvent rien sans les données nucléaires associées,
nécessairement issues de mesures. Parmi les chercheurs qui assurèrent la qualification de
ces données, nous citerons Henry Tellier, Paul Reuss (qui mit au point une méthodologie
rigoureuse pour l’exploitation des résultats des mesures, la recherche de tendances) et
Alain Santamarina.
Mais nous arrivons ici à un tournant de notre histoire. Nous avons vu comment l’apparition des ordinateurs et le développement des méthodes numériques avaient transformé
la modélisation. De la gestion d’un petit nombre de paramètres celle-ci était devenue
capable de rendre compte de la réalité de manière beaucoup plus élaborée, au moyen
de modèles beaucoup plus complexes, mais reposant toujours sur des raisonnements
7 On expérimenta en effet à Saclay, pendant un an, un petit réacteur modéré à l’oxyde de béryllium, le seul ayant,
à ma connaissance, été construit dans le monde. Son avantage neutronique était l’existence d’une réaction (n,2n)
sur le béryllium, qui apportait un gain de réactivité de l’ordre de 4500 p.c.m. Mais cette réaction était assortie
d’une réaction (n,α) qui abaissait ce gain de moitié environ. Le plus grave était l’agglomération des α en bulles
d’hélium qui affectaient grandement la tenue sous rayonnement de la glucine. Ce handicap, joint aux dangers de
fabrication de ce matériau pour l’être humain, fit abandonner cette voie qui, au premier abord, pouvait paraître
intéressante.