Doctorant : Étude expérimentale et extension d'une méthodologie d'analyse de stabilité pour les système

Sujet de thèse :
Contexte
Les applications potentielles des sels fondus à haute température dans des applications énergétiques telles que l'énergie nucléaire et solaire, le stockage d'énergie et les batteries liquides ont suscité un intérêt considérable ces dernières années. Pour les applications dans les réacteurs nucléaires, les sels fondus ont été proposés à la fois comme vecteurs de combustible et comme réfrigérants de réacteur, avec le potentiel d'améliorer la sécurité et les performances de recyclage du combustible dans les réacteurs de nouvelle génération, en dépassant potentiellement les normes actuelles. De plus, de nombreuses conceptions de réacteurs reposent sur des systèmes passifs pour garantir trois fonctions fondamentales de sécurité d'un réacteur nucléaire : le contrôle de la réactivité, le refroidissement du combustible, et le confinement des matériaux radioactifs en cas d'accident. Les systèmes de sécurité passifs sont, par définition, conçus pour assurer ces fonctions sans intervention de l'opérateur ni alimentation externe en énergie.

Parmi les différents mécanismes physiques couramment employés dans les systèmes passifs, la circulation naturelle du fluide est un phénomène clé utilisé dans les réacteurs nucléaires pour éliminer la chaleur de désintégration, c'est-à-dire la chaleur résiduelle générée après l'arrêt de la réaction en chaîne de fission, dans des scénarios normaux et accidentels. La circulation naturelle permet le transport de la chaleur d'une source chaude vers un puits froid en exploitant les différences de densité du fluide causées par les gradients de température le long du circuit. L'utilisation de ce mécanisme simple d'élimination de la chaleur renforce la fiabilité des systèmes passifs par rapport aux systèmes de sécurité actifs, qui dépendent généralement de pompes, moteurs, composants mécaniques et alimentations externes. L'implémentation de systèmes de sécurité passifs dans les réacteurs nucléaires est devenue une recommandation majeure à la suite des leçons tirées de l'accident de Fukushima.

Les sels fondus sont bien adaptés pour développer des systèmes d'élimination de la chaleur des réacteurs basés sur la circulation naturelle en raison de leurs hautes températures de fonctionnement, de leurs faibles pressions, de leur excellente stabilité sous irradiation, de leur très bonne rétention des produits de fission, et de leur grande capacité de stockage thermique. Les systèmes de circulation naturelle pour l'élimination de la chaleur sont particulièrement importants dans les réacteurs de génération IV, tels que les réacteurs à sels fondus (MSRs), car ces conceptions visent à répondre à des normes de sécurité très strictes. Par conséquent, une compréhension fondamentale des systèmes de circulation naturelle, tant en conditions stationnaires que transitoires, est essentielle pour la conception des réacteurs et l'évaluation de la sécurité de ces nouvelles co
Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr...