Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...

Chapitre I : Réacteur nucléaire rapide à gaz et cahier des charges de l’application
A.1.2.2. Le fonctionnement global de la centrale nucléaire
L’énergie dégagée lors de cette réaction sous forme de chaleur peut être récupérée selon deux
possibilités (cf. Figure A.1-4) [8] :
Un cycle direct de Brayton. Il est basé sur 2 transformations isobares et 2
transformations isenthalpiques et a un rendement thermodynamique η de 48,2 %. La
chaleur issue de la réaction est directement utilisée via le fluide caloporteur en circuit
fermé pour fournir un travail mécanique à des turbines.
Un cycle indirect/combiné. Le fluide caloporteur (circuit primaire) transmet alors la
chaleur via deux échangeurs thermiques successifs, d’abord à un second fluide (circuit
secondaire) puis à l’eau (circuit tertiaire) qui alimente la turbine. Ainsi, seul le fluide
caloporteur du circuit primaire est en contact avec les produits fissiles. Ce cycle
présente un rendement thermodynamique η plus faible, au alentour de 45,1%, mais
présente un coût moins élevé et un confinement plus simple à réaliser.
a. Cycle direct de Brayton b. Cycle indirect/combiné
Figure A.1-4 : Schéma de principe possible pour les RNR-G [8]
Le cycle indirect/combiné semble être la piste privilégiée pour un réacteur à l’échelle
industrielle. Cependant, un cycle direct de Brayton direct a été retenu pour le REDT (Réacteur
d’Etude et de Développement Technologique) Allegro, qui servira à démontrer la faisabilité
d’un RNR-G à hélium. C’est ce type de réacteur qui motive l’étude présentée par la suite.
A.1.2.3. Avantages et inconvénients du RNR
Le premier point fort du réacteur est l’utilisation de neutrons rapides. Ceux-ci peuvent
interagir avec les différents isotopes du plutonium mais aussi avec l’uranium 238 ( 238 U) en le
transformant en plutonium ( 239 Pu). Ainsi il y a une légère surgénération de plutonium, ce qui
conduit à produire plus de matière fissible que l’on en consomme. A partir d’une même
quantité d’uranium il serait donc possible de produire 50 à 100 fois plus d’électricité que dans
un réacteur actuel, qui permet seulement la transformation de 1% d’ 238 U en 239 Pu, et donc
permettre au parc nucléaire français de fonctionner 2500 ans de plus avec seulement les
combustibles « usés ».
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