Descriptif
PHY_51058_EP - Réacteurs Nucléaires
Le cours présente les principales filières de réacteurs nucléaires et les grands principes de leur fonctionnement à travers une initiation à la physique des réacteurs (physique nucléaire, radioactivité, interactions neutron-matière, neutronique, criticité, cinétique des réacteurs, évolution du combustible). Il ne nécessite aucun prérequis fondamental, mais une bonne connaissance de la physique de base. L’Enseignement d’Approfondissement « Technologie des réacteurs nucléaires et cycle du combustible » (PHY_52186_EP) et le cours « Application de la mécanique des fluides dans le domaine de l'énergie » (MEC_52066_EP) sont pertinents pour complémenter ce cours.
Langue du cours : Français
Objectifs pédagogiques
Ce cours a deux objectifs principaux :
- permettre aux élèves qui souhaitent poursuivre en master spécialisé dans le nucléaire de maîtriser les bases de la physique des réacteurs ;
- permettre à ceux qui se destinent à d’autres domaines de comprendre les grandes lignes du fonctionnement des réacteurs et du cycle du combustible, qui est au cœur de la problématique de l’énergie nucléaire.
effectifs minimal / maximal:
/75Diplôme(s) concerné(s)
Objectifs de développement durable
ODD 7 Energie propre et d’un coût abordable, ODD 9 Industrie, Innovation et Infrastructure.Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade réduitPour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Vos modalités d'acquisition :
Examen écrit de 3h.
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Vos modalités d'acquisition :
Examen écrit de 3h.
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
- Description macroscopique du fonctionnement d’une centrale nucléaire : réacteur, circuits primaire et secondaire, turbines, rejets thermiques
- Rappels de physique nucléaire et introduction à la neutronique : radioactivité, interaction des neutrons avec la matière, fission, sections efficaces d'interaction
- Réaction en chaîne, criticité, pilotage d’un cœur critique
- Principe du ralentissement des neutrons et de leur thermalisation
- Equation du transport et approximation de la diffusion pour décrire le comportement des neutrons dans un cœur de réacteur
- Description technique et fonctionnelle des réacteurs à eau sous pression et des réacteurs à eau bouillante
- Grands choix de conception pour les réacteurs à eau de 3e génération
- Evolution du combustible et cinétique des réacteurs : effets des produits de fission, effets de réactivité et cinétique ponctuelle
- Introduction aux réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium et présentation de leurs spécificités par rapport aux réacteurs à eau