L'ensemble des lois, décrets et débats publics relatifs à la transition
énergétique donne toute son importance à l'étude de scénarios
d'évolution de parcs électronucléaires. L’une des stratégies de
référence considérées en France envisage le déploiement progressif de
Réacteurs à Neutrons Rapides refroidis au Sodium (RNR-Na) de IVième
génération. L’exploration des différentes trajectoires et des
conséquences associées sur l’ensemble du cycle du combustible sont des
étapes indispensables à l’évaluation des scénarios de transitions
possibles.
C’est dans ce cadre que s’inscrit cette thèse, qui
analyse l’impact sur la gestion dynamique du plutonium et des actinides
mineurs, de scénarios de déploiement de réacteurs de type ASTRID,
démonstrateur de RNR-Na développé par le CEA et ses partenaires
industriels. La modélisation de deux configurations du réacteur de type
ASTRID, un isogénérateur et un incinérateur de plutonium, a été
réalisée. Elle permet de valider les hypothèses de calcul, de quantifier
les biais associés et de vérifier les principaux coefficients de
sûreté. Ensuite, l’impact important de la variation des compositions
initiales sur le fonctionnement des deux systèmes est établi. Cela
justifie le développement de modèles physiques complexes dédiés, qui
sont intégrés au code de simulation dynamique du cycle CLASS, développé
par le CNRS/IN2P3 et l’IRSN. L’utilisation d’interpolateurs
multidimensionnels et non linéaires dans ces développements permet de
modéliser la fabrication et l'irradiation du combustible, en maintenant
l’hétérogénéité du réacteur tout au long des simulations. Grâce à ces
modèles multizones, la simulation d’un grand nombre de scénarios de
transitions de parcs composés de Réacteurs à Eau Pressurisée, vers des
parcs mixtes intégrant des RNR-Na, permet d'étudier les effets du
déploiement des RNR-Na et d’identifier les éventuelles tensions sur les
matières dans le cycle. Enfin, une analyse académique des scénarios
présentés dans le cadre de la loi sur la transition énergétique est
proposée.
