Mandats et structures de l'AEN

Groupe d’experts sur la physique des systèmes de réacteurs (EGPRS)

Mandat (Document(s) de référence) :

• Groupe de travail sur les questions scientifiques des systèmes de réacteurs (WPRS) du NSC : proposition de hiérarchisation et de restructuration [NEA/NSC/WPRS/DOC(2020)19]
• Compte rendu de la 31^e réunion du Comité des sciences nucléaires tenue en septembre 2020 [NEA/SEN/NSC(2020)20] 
• Mandat du Groupe d’experts sur la physique des systèmes de réacteurs (EGPRS) [NEA/NSC/WPRS/DOC(2021)1]

Mandat (Extrait) :

Extrait du document NEA/NSC/WPRS/DOC(2021)1

Contexte

Le processus de hiérarchisation des activités du Comité des sciences nucléaires (NSC) mené sous la direction de son Bureau a abouti à une réorganisation des activités du NSC. Il en est résulté la dissolution du Groupe d’experts sur les données d’expériences multiphysiques, les benchmarks et la validation (EGMPEBV), du Groupe d’experts sur la propagation des rayonnements et les blindages (EGRTS), du Groupe d’experts sur la physique des réacteurs et les systèmes de réacteurs avancés (EGRPANS) et du Groupe d’experts sur l’analyse des incertitudes de modélisation (EGUAM). Deux nouveaux organes ont été créés pour les remplacer : le Groupe d’experts sur la physique des systèmes de réacteurs (EGPRS) et le Groupe d’experts sur la multiphysique des systèmes de réacteurs (EGMUP).

Champ d’étude

Sous la direction du Groupe de travail sur les questions scientifiques et l’analyse des incertitudes concernant les systèmes de réacteurs (WPRS), l’EGPRS accomplira des tâches spécifiques associées à la neutronique, la propagation des rayonnements, la physique des réacteurs et les contre-réactions liées au combustible, ainsi qu’à l’analyse des incertitudes concernant les systèmes d’énergie nucléaire actuels et à venir. Parmi les systèmes de réacteurs qui seront étudiés figurent, sans caractère limitatif :

• le parc actuel de réacteurs à eau légère et à eau lourde, ainsi que les générations actuelles de concepts de combustibles ;
• les systèmes de réacteurs à eau lourde et eau légère évolutifs et innovants, ainsi que les concepts de combustibles avancés et/ou plus résistants en conditions accidentelles (ATF) ;
• la génération future de conceptions de cœurs et d’assemblages de combustible, y compris les petits réacteurs modulaires (SMR) refroidis à l’eau, les microréacteurs, les réacteurs à haute température refroidis au gaz (HTGR) ainsi que les systèmes avancés à neutrons rapides, y compris les réacteurs refroidis au sodium (SFR) et les systèmes de réacteurs à sels fondus (MSR) ;
• les systèmes critiques (et sous-critiques) pilotés par accélérateur pour la transmutation des déchets, ainsi que les systèmes de fusion.

Objectifs

L’objectif de l’EPRS est de fournir un avis d’expert au WPRS et à la communauté scientifique de l’énergie nucléaire et des accélérateurs sur les besoins de développement (données et méthodes, expériences de validation, études de scénarios) pour les questions de neutronique et de contre-réactions du combustible de divers systèmes de réacteurs.

Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de fournir des informations techniques spécifiques sur :

les caractéristiques de la réactivité du cœur, notamment les effets de l’épuisement du combustible ;

• la répartition des flux/de la puissance dans le cœur ;
• la dynamique du cœur et le contrôle de la réactivité ;
• les effets et la modélisation des informations sur la physique du combustible ;
• les aspects liés à la fluence, au blindage et à la dosimétrie des réacteurs, accélérateurs et installations d’irradiation de cibles ;
• l’analyse des incertitudes concernant les points ci-dessus.

Ces informations techniques découleront généralement d’une combinaison de données expérimentales directes et/ou de résultats d’analyses de benchmarks théoriques utilisant des méthodes de modélisation et de simulation (M&S) précises et validées. Dans tous les cas, la disponibilité de données expérimentales appropriées est une nécessité fondamentale. L’EGPRS évaluera les besoins et pilotera le développement de la Base de données internationale des expériences portant sur le blindage (SINBAD) en collaboration avec le Radiation Safety Information Computational Center (RSICC) aux États-Unis.

Méthodes de travail

L’EGPRS rendra compte au Groupe de travail sur les questions scientifiques et l’analyse des incertitudes concernant les systèmes de réacteurs (WPRS). L’EGPRS se réunira une fois par an et organisera des réunions supplémentaires concernant des activités particulières, notamment pour des groupes d’étude qui lui rendent compte de leurs travaux.

Liens avec d’autres organes de l’AEN et des projets internationaux

L’EGPRS travaillera en collaboration étroite avec le Groupe d’experts sur la multiphysique des systèmes de réacteurs (EGMUP), le Groupe d’experts sur la performance des combustibles des réacteurs (EGRFP) ainsi que le Groupe de travail sur la sûreté-criticité nucléaire (WPNCS). Il maintiendra des liens étroits avec d’autres projets de préservation des données, notamment le Groupe d’évaluation technique du projet sur l’évaluation des expériences portant sur la physique des réacteurs (IRPhE) et le Groupe d’évaluation technique du projet sur l’évaluation des expériences portant sur la sûreté-criticité (ICSBEP), ainsi que la base de données internationale d’expériences sur le comportement du combustible (IFPE). L’EGPRS travaillera aussi en coordination avec le Groupe de coordination de la bibliothèque de données nucléaires évaluées sur la fission et la fusion (JEFF), sous la tutelle du Conseil d’administration pour le développement, les applications et la validation des données et codes de calcul nucléaires (MBDAV) et avec le groupe des spécialistes des blindages d’accélérateurs travaillant sur les questions de blindage concernant les accélérateurs, cibles et installations d’irradiation (SATIF). Sur demande, l’EGPRS proposera des études de scénarios de sûreté pour les combustibles et systèmes avancés. Dans ce contexte, il maintiendra des liens étroits avec le Groupe de travail sur les aspects scientifiques des cycles du combustible avancés (WPFC).

Produits livrables

Parmi les produits livrables de l’EGPRS figureront :

• un examen des questions relatives à la physique des réacteurs rapides à sels fondus ;
• l’achèvement de la phase 1 du benchmark sur les réacteurs à haute température refroidis aux sels de fluor (FHR) ;
• un rapport sur l’état de l’art concernant les méthodes et codes de modélisation en 3D de la propagation des rayonnements ;
• la contribution aux travaux du Groupe d’évaluation technique de l’ICSBEP pour le chapitre sur les blindages ;
• les spécifications des phases II et III du Benchmark sur le calcul neutronique déterministe avec facteur temps C5-G7-TD sans homogénéisation spatiale ;
• l’organisation de la réunion sur le benchmark C5-G7-TD ;
• la coordination de l’organisation et de la publication des actes du 15^e Atelier sur les questions de blindage concernant les accélérateurs, cibles et installations d’irradiation (SATIF) devant avoir lieu en septembre 2021 ;
• l’achèvement de la Phase I (neutronique du cœur) du benchmark LWR-UAM ;
• l’achèvement de la Phase II du benchmark LWR-UAM ;
• l’achèvement de la Phase I du benchmark SFR-UAM ;
• l’achèvement de la Phase II du benchmark SFR-UAM ;
• l’organisation d’ateliers sur les benchmarks SFR-UAM et LWR-UAM.