SAMOSAFER

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Severe Accident Modeling and Safety Assessment for Fluid-fuel Energy Reactors

 

Dans le cadre du projet SAMOSAFER, le défi consistera à développer de nouveaux outils d'évaluation et de simulation pour ce réacteur de quatrième génération, du point de vue de la sûreté et des nouveaux dispositifs envisagés.

Contexte

Des recherches sont menées au niveau international sur différents designs de Réacteurs à Sels Fondus  (RSF), avec chacun ses propres caractéristiques. L'une des principales façons de classer ces réacteurs est de comparer leur spectre neutronique : thermique, épithermique ou rapide. Cette dernière catégorie peut être subdivisée en deux : les réacteurs qui utilisent un sel chlorure pour le combustible et ceux qui utilisent un sel fluorure. Les sels chlorures peuvent contenir une plus grande fraction d'actinides et donneront donc un spectre neutronique plus dur, ce qui en fait de meilleurs candidats pour la surgénération avec le cycle du combustible U/Pu, ou pour la combustion du plutonium/actinides mineurs, tandis que les sels fluorure sont à priori plus performants pour la surgénération avec le cycle de combustible Th/U. Le diférents réacteurs décrits ci-dessus utiliserait un seul mélange de sels servant à la fois de combustible et de caloporteur. Le Molten Salt Fast Reactor (MSFR) est le seul concept de réacteur de quatrième génération à utiliser un sel liquide pour le combustible et évacuer la chaleur. Cette particularité permettrait au MSFR d'envisager de nouveaux dispositifs de sûreté innovants.

Le projet SAMOSAFER

Le projet SAMOSAFER est un projet Européen HORIZON 2020 démarré en 2019 et sélectionné sur appel à projets NFRP-2018 Nuclear Fission, Fusion and Radiation Protection Research. Il est coordonné par l’Université Technologique de Delft aux Pays-Bas avec des partenaires européens comme le laboratoire SUBATECH dont les tutelles sont le CNRS avec l’IN2P3 comme institut principal, IMT Atlantique et Nantes Université.

Le projet durera 4 ans avec un financement de l’Europe de l’ordre de 3.5 Millions d’euros. Ce projet vise à développer et à démontrer la faisabilité de nouvelles barrières de sûreté en cas d'accidents graves des Réacteurs à Sels Fondus (RSF), basées sur de nouveaux modèles et d'outils de simulation validés par des expériences. Le principal objectif est d’avoir un design de RSF qui sera conforme aux exigences de la réglementation envisagée dans les 30 prochaines années.

Méthode

Dans l'approche choisie, la résistance de chaque barrière entre le sel de combustible dans le cœur et l'environnement sera démontrée et, si possible, des suggestions d'amélioration seront faites. Le Circuit Primaire de Combustible contient le cœur du réacteur (y compris la couverture fertile, les pompes primaires et les échangeurs de chaleur) pour la production d'électricité, le Système de Vidange d'Urgence (EDS) pour le stockage du sel de combustible dans de conditions accidentelles, l'Unité de Traitement du sel Combustible (FTU) pour extraire en continu les produits de fission du sel de combustible et maintenir le potentiel redox du sel dans la bonne plage pour réduire la corrosion, cf figure 1. L'inventaire des radionucléides de "l'intérieur" (sel combustible) à "l'extérieur" sera calculé dans les différents scénarios possibles afin de prévenir et d'atténuer les accidents graves. Dans les analyses de sûreté, l'ensemble du système du réacteur, y compris le cœur du réacteur, le Système de Vidange d’Urgence et l’Unité de Traitement du sel Combustible seront pris en compte.

Schéma système MSFR

Les résultats attendus

Jalon sur les 48 mois du projet pour Subatech

MS3.1 : (Mois 06) Distribution initiale des produits de fission et le schéma de retraitement du combustible

Delivrable

D3.1 : (Mois 48) Distribution des produits de fission dans le réacteur MSFR et systèmes associés

Rôle de l'école

Une partie du travail consiste à développer et à valider des modèles permettant de retracer le terme source (inventaire du combustible en fonction du burnup), sa forme chimique et sa mobilité dans des conditions nominales et accidentelles. Le laboratoire SUBATECH est responsable de tâche sur ce sujet : des outils capables de coupler le burnup du combustible avec les échanges de matière entre les systèmes seront développés et appliqués pour évaluer la distribution du terme source.

Les partenaires

Contact

Lydie Giot du département Subatech

 

Pour en savoir plus: site officiel 

 

 

EuropeThis project has received funding from the European Union’s Horizon 2020; Call : NFRP-2018 Nuclear Fission, Fusion and Radiation Protection Research under grant agreement No 847527.