Etudes préparatoires au démantèlement des réacteurs expérimentaux
PRESENTATION DE L'EXPERIENCE
Certains réacteurs expérimentaux exploités par la Direction de l’Energie Nucléaire du CEA sont arrêtés et doivent être démantelés.
A la demande de la Direction Patrimoine et Assainissement de la DEN, nous assistons les équipes projet en charge du démantèlement du réacteur ULYSSE de Saclay, du réacteur RAPSODIE de Cadarache, des réacteurs MELUSINE, SILOE et SILOETTE de Grenoble et PHENIX de Marcoule pour la réalisation des études préparatoires aux travaux de démantèlement en vue de l’établissement des dossiers règlementaires qui doivent être transmis à l’Autorité de Sûreté Nucléaire en préalable aux travaux.
Par ailleurs, le DAPNIA a assisté l’Université Louis Pasteur de Strasbourg pour la préparation du Réacteur Universitaire de Strasbourg.
Réacteur RAPSODIE
Comparaison entre le flux neutronique et les mesures réalisées en exploitation
CONTRIBUTION DU DAPNIA (technique)
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Modélisation de la répartition du flux neutronique dans le bloc réacteur
A partir des caractéristiques du cœur et des éléments combustibles, de la géométrie du bloc réacteur et de la nature physique des différents matériaux constituant les structures internes, le DAPNIA modélise la répartition du flux neutronique à l’intérieur du bloc réacteur.
Cette première phase de modélisation est validée en comparant les résultats obtenus avec le résultat des mesures réalisées en exploitation.
Réacteur RAPSODIE
Comparaison entre les débits de dose calculés et les mesures réalisées in situ
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Détermination des caractéristiques radiologiques des différentes structures internes
A partir de la répartition du flux neutronique dans le bloc réacteur, de l’historique de fonctionnement du réacteur et des caractéristiques des différents matériaux (teneur en impuretés, en particulier), le DAPNIA détermine, pour chaque équipement, le spectre radiologique et l’évolution de l’activité radiologique.
Ces calculs peuvent être validés :
- par comparaison des résultats obtenus avec le résultat des analyses réalisées sur des échantillons prélevés in situ,
- par comparaison entre les débits de doses calculés à partir du résultat des calculs avec les mesures réalisées in situ.
Réacteur RAPSODIE
Conditionnement des protections neutroniques
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Optimisation de la gestion des déchets
A partir des études d’activation, le DAPNIA conduit les études permettant d’optimiser la gestion des déchets.
Ces études doivent permettre :
- d’identifier les objets ou partie de structure pouvant être classés en conventionnels, TFA ou FA/MA,
- d’optimiser pour un objet ou une structure le choix du type de conditionnement.
Réacteur SILOE
Activation du béton précontraint du bloc piscine
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Préparation des travaux d'assainissement
Le déclassement d’une installation nucléaire n’est prononcé qu’après assainissement des structures de génie civil.
L’objectif des travaux d’assainissement est d’éliminer une épaisseur de matériau considérée, a priori, comme zone à déchets nucléaires.
La méthodologie préconisée par l’Autorité de Sûreté Nucléaire impose, en particulier dans le cas des structures activées, de justifier le traitement par une étude théorique du phénomène physique et l’activité résiduelle acceptable prise en compte pour définir l’épaisseur de traitement.
Les études d’activation réalisées dans le cadre des études préalables au démantèlement permettent de répondre à cette exigence réglementaire.
Retour d’expérience
Actuellement, les études concernant les réacteurs ULYSSE et RAPSODIE sont terminées mais les travaux de démantèlement ne sont pas engagés.
Les travaux relatifs au démantèlement du RUS et d’assainissement du bloc piscine de MELUSINE sont en cours.
Dans le cadre des travaux du RUS, certains écarts ont pu être constatés entre les activités radiologiques prévues et celles constatées lors des travaux de démontage.
Ces écarts peuvent s’expliquer par des différences entre les plans mis à notre disposition pour la modélisation des équipements et la réalité mais d’autres écarts s’expliquent par des simplifications faites lors de la modélisation (non prise en compte des jeux de montage ou prise en compte de certains inserts métalliques).
L’analyse de ces écarts nous a permis de reprendre certains calculs pour répondre aux demandes du projet mais, surtout, pour acquérir un retour d’expérience nécessaire à l’amélioration de notre méthodologie de travail.
maj : 20-09-2012 (2019)