Cea CEA
Imprimer cette page Réduire la taille du texte Aggrandir la taille du texte

DESCRIPTION GENERALE

Description générale de l’unité nucléaire

L’unité nucléaire est composée d'une seule structure de génie civil comprenant deux zones avec différentes enceintes de confinement : le bâtiment réacteur (BR) et le bâtiment auxiliaire nucléaire (BAN). L'objectif de cette structure unique est de contenir toutes les matières radioactives dans un seul endroit.

Le réacteur est de type piscine. Sa puissance thermique maximale est de 100 MW. Cette puissance est dissipée via les circuits primaire et secondaire de refroidissement externe lors de l'irradiation ; le cœur, le circuit primaire et les plates-formes expérimentales, sont complètement enfermés dans le bâtiment du réacteur. La piscine du réacteur est reliée à différentes piscines d’entreposage du combustible usé et à plusieurs cellules chaudes de préparation et d’analyse. Elle est située dans la partie immergée du bâtiment auxiliaire nucléaire (BAN).

 

Plots antisismiques

La protection contre les risques sismiques a nécessité une conception spécifique de l'unité nucléaire. Elle repose sur deux sous-sols séparés par environ 160 plots antisismiques (plots de béton et d'absorbeurs d'élastomère) en mesure de maintenir l'intégrité complète du bâtiment en cas de secousse importante.
Évaluation complémentaire de sûreté du RJH

Les Evaluations Complémentaires de Sûreté

Suite aux évènements survenus à Fukushima-Daïchi au Japon (printemps 2011), l’Autorité de Sûreté Nucléaire française (ASN) a lancé un ensemble d’Evaluations Complémentaires de Sûreté, en concertation avec les pays européens.

L’Evaluation Complémentaire de Sûreté du RJH, remise dès septembre 2011 à l’ASN, démontre la bonne robustesse de l’installation à des évènements naturels dont le niveau serait supérieur à celui prévu dans son dimensionnement. Des dispositions complémentaires vont cependant être prises par le centre du CEA Cadarache pour accroître cette robustesse et disposer de marges supplémentaires vis-à-vis du dimensionnement de l’installation.

Consulter le rapport d’Evaluation Complémentaire de Sécurité RJH

Le cœur du réacteur

Le cœur (600 mm de hauteur de combustible actif) est refroidi et maintenu à température avec de l'eau. Il sera exploité, comme solution de référence avec une forte densité de combustible faiblement enrichi (Uranium enrichi inférieur à 20%), densité de l’ordre de 8 g.cm -3, nécessitant le développement de combustible type UMo.

Le combustible est installé sous forme circulaire (jeu de plaques incurvées assemblé avec raidisseurs) autour d’un anneau central. Le combustible de référence UMo, est en cours de développement au sein d'une collaboration internationale (solutions de dispersion UMo / Al et solution UMo monolithique) et n'est pas pour le moment un produit industrialisé. Par conséquent, en attendant le futur combustible, le RJH démarrera avec un combustible U3Si2

La zone centrale du cœur est entourée d'un réflecteur qui optimise la longueur du cycle de base et fournit des flux thermiques intenses dans ce périmètre. La partie réflecteur est constituée d'eau et de composant de béryllium.

Les dispositifs d'irradiation peuvent être placés soit dans la zone centrale (dans l’anneau central des combustibles ou à la place d'un élément combustible) soit dans la zone de réflecteur.

Dans le cœur, les expériences effectuées sont généralement réservées aux matériaux soumis à des haut flux de neutrons rapides jusqu'à 5,1014 n.cm -2. s-1.

Dans le réflecteur, les expériences portent généralement sur les expérimentations de combustible soumis à de hauts flux de neutrons thermiques jusqu'à 5.1014 n.cm -2 . s -1.

Les expériences peuvent être mises en œuvre dans des emplacements statiques, mais aussi sur des systèmes en déplacement. Cette possibilité est un moyen efficace pour enquêter sur les régimes transitoires qui peuvent survenir dans des situations fortuite ou accidentelle.

Cette flexibilité expérimentale peut créer jusqu'à 16 dpa / an pour des expériences sur des matériaux en-cœur (avec 260 jours d'exploitation pleine puissance par an) et des transitoires allant jusqu’à 600W.cm -1 pour des expériences en réflecteur sur du combustible.

Par conséquent, comme solution temporaire, le RJH peut démarrer avec un combustible U3Si2 utilisant un enrichissement légèrement supérieur à 20 % selon la puissance demandée.

 
Typical Loading

La capacité expérimentale du RJH

Le RJH est un réacteur de 100 MW de type piscine. La zone centrale est insérée dans un petit réservoir sous pression (section de l'ordre de 740 mm de diamètre) avec du liquide de refroidissement par convection forcée (circuit basse pression primaire à 1,5 MPa, de refroidissement à basse température, température d'entrée de base dans l'ordre de 25 ° C). Le circuit primaire du réacteur est situé en totalité à l'intérieur du bâtiment réacteur.

Le bâtiment réacteur est divisé en deux zones. La première zone contient la salle du réacteur et le système de refroidissement primaire du réacteur.

La deuxième zone héberge les zones d’expérimentation connectées à la pile d'irradiation (par exemple : 10 systèmes de boucles de soutien, cartographie gamma, analyse en laboratoire des produits de fission, etc.)

Le Laboratoire des produits de fission sera installé dans cette zone afin d’être connecté à plusieurs boucles étudiant les combustibles soit pour des mesure de gaz de faible activité (HTR, ...) soit pour des mesures de gaz à haute activité (LWR tige plénum,...) ou des mesures de l'eau (LWR liquide de refroidissement, ...) avec chromatographie gazeuse et spectrométrie de masse.

The hot cells
Les cellules chaudes
The NAB/RB Interconnexion
L'Interconnexion BAN/BR

Les bunkers et les laboratoires de la zone expérimentale occuperont 300m ² par niveau sur 3 niveaux.

Les piscines dans le bâtiment réacteur sont limitées à la piscine du réacteur (y compris pour des expériences de neutronographie) et à une piscine de désactivation intermédiaire (pour le stockage temporaire des éléments combustibles, des éléments réflecteurs ou des structures mécaniques de remplacement dans le cœur).

Pendant l'arrêt du réacteur, les dispositifs expérimentaux peuvent être stockés temporairement dans un rack dédié à la piscine du réacteur.

Les cellules chaudes, les laboratoires et les piscines de stockage sont situées dans le bâtiment auxiliaire nucléaire.

Le processus expérimental va utiliser deux cellules chaudes pour gérer des dispositifs expérimentaux avant et après l'irradiation. Les expériences de sûreté sont un objectif important pour le RJH et nécessitent une "cellule alpha" pour gérer les périphériques avec des combustibles expérimentaux défectueux.

Une quatrième cellule chaude sera dédiée au transit des radio-isotopes pour des applications médicales et pour l'évacuation à sec du combustible usagé.

Trois piscines de stockage sont dédiées respectivement au combustible frais ou usagé, aux dispositifs expérimentaux et à la gestion des composants mécaniques.


FAQ

1. Qu'est-ce qu'un MTR ?

Des Réacteurs d'Essai des Matériaux (MTR) sont nécessaires pour le développement et la qualification des matériaux et des combustibles nucléaires utilisés dans l'industrie nucléaire. Ces études contribuent à la sécurité et à l'optimisation des réacteurs nucléaires existants comme au développement des futurs réacteurs.

La plupart des outils d'irradiation utilisés par l'industrie dans le monde occidental ont autour de 50 ans. Il est indispensable de maintenir une capacité de haute performance expérimentale et d’expertise connexe pour les décennies à venir. Il y a un consensus sur la nécessité d'étudier et de construire un nouveau réacteur d’Essai des Matériaux (MTR) pour soutenir les réacteurs nucléaires de puissance actuels et contribuer à l’élaboration de ceux qui bénéficieront des futures technologies.
Dans ce contexte, le Réacteur Jules Horowitz (RJH), construit sur le site de Cadarache, sera une grande infrastructure d'intérêt européen dans le domaine de la fission, ouvert à la collaboration internationale.

The OSIRIS Reactor (Saclay—FRANCE)   The Jules Horowitz Reactor (Cadarache—FRANCE)   The BR2 Reactor (Mol—Belgium)

Le réacteur OSIRIS
(Saclay-FRANCE)

 
Le Réacteur Jules Horowitz (Cadarache-FRANCE)
 

Le réacteur BR2 (Mol, Belgique)

The HBWR Reactor (Halden—NORWAY)

 

The LVR-15 Reactor (Rez—Czech Republic)

 

The HFR Reactor (Petten—The Nederlands)

Le réacteur HBWR
(Halden-NORVÈGE)

 

Le LVR-15 du réacteur
(Rez-République tchèque)

 

Le réacteur HFR
(Petten-Les-Bas)

2. Où est situé le réacteur Jules Horowitz ?

Le réacteur Jules Horowitz sera mis en œuvre sur le centre du CEA de Cadarache situé dans le sud de la France.

3. Qui gère le projet RJH ?

Le projet RJH a été soutenu et mis au point au niveau international. Par exemple, un Groupe consultatif international RJH a été institué dans le cadre de l'OCDE / AEN afin d'évaluer le projet et de le promouvoir en tant qu’installation destinée à des utilisateurs internationaux.

En conséquence, un consortium a été mis en place pour financer la construction du RJH et pour garantir aux membres financeurs un accès sécurisé à la capacité expérimentale du réacteur. Ce consortium regroupe des instituts de recherche de plusieurs États membres européens, tels que le CEA (France), le SCK (Belgique), NRI (République tchèque), VTT (Finlande), CIEMAT (Espagne), et la Commission européenne. Les grandes entreprises industrielles telles que EDF, AREVA, Vattenfall sont également membres du consortium RJH.

Le CEA a également établi des accords bilatéraux pour le RJH avec trois partenaires associés: DAE (Inde), iAEC (Israël) et JAEA (Japon). Des discussions sont en cours avec d'autres partenaires européens et internationaux pour élargir le consortium RJH.

Les membres qui contribuent au financement de la construction du RJH auront des droits d'accès garantis aux lieux d'expérimentation dans le réacteur afin de mettre en œuvre leurs propres programmes expérimentaux. En parallèle, un programme conjoint sera ouvert à la collaboration internationale dans le but d'aborder les questions d'intérêt commun.

La création du Consortium RJH, avec la mise en réseau de laboratoires de recherche pertinents, est l’étape la plus importante pour la construction des compétences et des infrastructures de Recherche et Développement de prochaine génération. Ceci est nécessaire pour disposer d’une R&D capable de soutenir les réacteurs de puissance actuels et futurs.

4. Quelles sont les mesures prises contre le risque sismique ?

Le RJH repose sur des plots sismiques spécifiques conçus pour permettre de déconnecter les mouvements du bâtiment des mouvements de terrain. Cette technique, bien connue pour la construction des ponts est déjà appliquée sur d'autres installations nucléaires.

Les plots sismiques sont des "sandwiches" de 40 centimètres par 40 constitués de six couches de 2 centimètres d'épaisseur de caoutchouc (élastomère) insérés dans des plaques métalliques. Placés au sommet des colonnes de béton de 2,2 mètres de haut qui s'élèvent de la partie inférieure du plancher de la structure, ces tampons soutiennent le plancher supérieur - le "radier" -, qui est le véritable «plancher» de l'installation.

Pour le RJH, chaque plot supporte une charge de 550 tonnes. Ils sont disposés de telle manière que la charge totale de l'installation - 110.000 tonnes - est uniformément répartie sur la structure.

Ces plots sismiques sont la clé de ce que les ingénieurs appellent «l'isolement parasismique des fondations". Leur structure flexible est capable de filtrer les effets de tremblement, les vibrations ou plus exactement, les accélérations ... - qu'un fort tremblement de terre causerait. Le système est simple, robuste et nécessite peu d'entretien. Il peut réduire le potentiel d'une accélération de 0,7 g à un simple 0,13 g


Plots Antisismiques
© CEA/LESENECHAL GERARD

5. Les événements japonais (printemps 2011) ont-ils des conséquences sur le projet RJH ?

Suite aux évènements survenus à Fukushima-Daïchi au Japon (printemps 2011), l’Autorité de Sûreté Nucléaire française (ASN) a lancé un ensemble d’Evaluations Complémentaires de Sûreté, en concertation avec les pays européens (WENRA : Association de réglementation nucléaire de l’Europe de l'Ouest).

WENRA stress test européen

L’Evaluation Complémentaire de Sûreté du RJH, remise dès septembre 2011 à l’ASN, démontre la bonne robustesse de l’installation à des évènements naturels dont le niveau serait supérieur à celui prévu dans son dimensionnement. Des dispositions complémentaires vont cependant être prises par le centre du CEA Cadarache pour accroître cette robustesse et disposer de marges supplémentaires vis-à-vis du dimensionnement de l’installation

Consulter le rapport d’Evaluation Complémentaire de Sécurité RJH

Page up

Revision : 2018-03
©CEA All rights reserved

Contact | Mentions légales