Validation expérimentale de schémas de calculs neutroniques avancés pour la sûreté et la performance des réacteurs à eau légère – EVANS

L'évaluation complète de la sûreté et de la fiabilité des centrales nucléaires à eau légère existantes nécessite des schémas de calcul et des méthodes avancées spécifiques pour l'investigation des études de transitoires incidentels ou de situations pouvant mener à des accidents graves. L'objectif global du projet EVANS est de réaliser un benchmark expérimental, pour étudier avec précision l'impact d’hétérogénéités liées à un fonctionnement hors état stationnaire et optimal du cœur, à savoir:
• L’accroissement des lames d’eau inter-assemblages, permettant la modélisation d’un gerbage local du cœur
• La vidange complète d’un assemblage combustible, signe d’un bouchage intempestif lié à une déformation importante en pied d’assemblage, ou encore la présence de débris.
Ces deux phénomènes peuvent avoir un impact direct sur la sûreté intrinsèque du réacteur et il est important de comprendre en détail leur comportement par le biais de collecte d’informations expérimentales et de modélisations neutroniques avancées. De plus, ces phénomènes sont actuellement traités de manière assez conservatrice dans les schémas de calcul, alors qu’une modélisation plus fine d’expériences précises et représentatives, permettrait la réduction des marges de sureté, ce qui garantirait des gains d’exploitation et donc un fonctionnement plus économique des réacteurs.
Le projet EVANS réunit un consortium de 3 acteurs européens du Nucléaire : CVR, UJV Rez et Framatome.
L'épine dorsale du projet est le réacteur à puissance nulle, ou maquette critique, LR-0, exploité par le Centrum Výzkumu Rež (CVR) situé en République Tchèque. Dans le cadre de cette collaboration franco-tchèque, la maquette LR-0 permettra de modéliser de manière précise l’impact de l’accroissement des lames d’eau inter assemblages ou la vidange locale ou globale sur la réactivité globale du cœur, ainsi que sur la modification/ perturbation de la distribution locale de taux de fission crayon par crayon, notamment à l’interface entre deux assemblages.
Les partenaires du projet utiliseront leurs propres codes et méthodes de transport nucléaire pour à la fois préparer les expériences dans le réacteur LR-0 et interpréter les résultats expérimentaux. Ces résultats expérimentaux feront l’objet d’une double interprétation, au moyen des codes Serpent2 et Apollo3.
Le projet EVANS durera 36 mois et sera composé de 5 Work Packages (WP) complémentaires permettant la réalisation des étapes suivantes :
- Préparation et modélisation des configurations d’essais
- Mise en œuvre des configurations d’essais
- Campagnes d’essais en configurations lame d’eau accrue et vidange complète d’un assemblage
- Comparaison calculs/mesures et validation des codes de transport SERPENT2 et APOLLO3
- Développement de schémas calculs haute-fidélité et analyses thermo-mécaniques et thermohydrauliques