Introduction
de leur cycle de vie. Le nucléaire assure la
sécurité énergétique et le développement
industriel en fournissant de l'électricité de manière
fiable et à des prix stables et prévisibles.
Récemment, un regain d'intérêt dans
certains pays, s'est manifesté à l'égard du thorium en
tant que partie prenante du cycle combustible nucléaire. Bien que cet
élément soit très abondant sur Terre, il n'est pas fissile
et ne peut donc pas être utilisé directement comme combustible
nucléaire ; son utilisation en réacteur ne peut s'envisager qu'en
association avec des éléments fissiles capables d'entretenir une
réaction en chaîne et produire à partir de cet
élément fertile, un élément fissile, en
l'occurrence l'uranium 233. De ce fait, le développement de
réacteurs utilisant le thorium ne présente pas
d'intérêt technico-économique sur le court ou le moyen
terme, mais plutôt s'inscrit dans une stratégie de longue
durée pour préserver la réserve utile du combustible
fissile, notamment qu'il de plus en plus difficile de trouver des gisements
d'uranium avantageux en termes de coût d'exploitation et de revient.
[3]
L'intérêt pour une utilisation industrielle
à court ou moyen terme du thorium se limite donc aux quelques pays,
comme l'Inde, ayant des ressources importantes en thorium et limitées en
uranium. C'est dans ce contexte qu'un nouveau concept a été
développé dite Petit Réacteur Modulaire (Small Modular
Reactor : SMR).
Le SMR est défini comme un réacteur d'une
puissance électrique généralement inférieure
à 300 MWe. Ces types de réactions sont plus petit que les
réacteurs conventionnels et sont fabriqués et assemblées
dans des usines dédiées pour être transporté ensuite
sur son site d'installation. Ceci permettra de réduire le coût de
construction représentant un avantage économique. D'autre part,
leur conception repose sur une meilleure efficacité du confinement et
plus de sûreté grâce à des dispositifs de
refroidissement passifs. Les SMR peuvent également fonctionner en mode
cogénération pour produire à la fois de l'eau douce et de
l'électricité. Tel que défini par l'Agence internationale
de l'énergie atomique qui est la possibilité de produire de l'eau
douce par dessalement nucléaire à un coût socialement
acceptable. [4]
Dans notre Projet de fin d'étude, nous avons
utilisé le Code MCNP5 (Monte Carlo Neutron Particule version 5.0) pour
faire la modélisation physique et géométrique d'un coeur
de réacteur de type SMR (modèle NuScale) doté d'un
combustible Uranium-Thorium. Il est question dans ce travail d'automatiser le
calcul de la criticité avec le langage PYTHON en vue d'obtenir une
configuration critique en fonction de quelques paramètres tel que
l'enrichissement d'U-235 et la fraction volumique d'UO2 dans le combustible. On
a également utilisé le même langage de programmation,
moyennant certaines librairies et modules pour l'interprétation
graphique des tallies concernant la distribution de flux neutronique, le taux
des réactions (la fission et la capture).
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