Modélisation de réacteurs de nouvelle génération pour l’incinération du plutonium

Les réacteurs à eau pressurisée (REP) d’EDF ont une durée de vie de 30 ans avec une extension envisagée à 40 ans. La question du renouvellement du parc se posera à l’horizon de 2015. De nouvelles filières de réacteurs, dites de quatrième génération, sont à l’étude offrant une meilleure rentabilité que les REP actuels et la possibilité de « brûler » des combustibles mixtes uranium-plutonium. Dans le cadre d’une collaboration internationale, est étudié un projet de réacteur refroidi à l’hélium (GT-MHR). Ce réacteur pourrait fonctionner avec une large variété de combustibles fissiles, en particulier du plutonium (²³⁹Pu), représentant un intérêt certain pour le recyclage des déchets nucléaires. Il est une étape nécessaire pour la maîtrise des nouvelles techniques développées pour les réacteurs du futur (combustible à particules, turbine à haute température, circuit d’hélium). Une équipe du Service de physique nucléaire (SPhN) du Dapnia a caractérisé cette filière GT-MHR pour l’incinération du plutonium militaire, au moyen d’une simulation Monte-Carlo basée sur une description rigoureuse du combustible sous forme de particules. Ce travail peut être considéré comme un calcul de référence pour d’autres schémas de calculs simplifiés.