Étude d'un concept de cœur hybride refroidi à l'eau supercritique

Face à la problématique climatique et énergétique actuelle, le Canada a choisi de développer le réacteur refroidi par de l'eau à l'état supercritique (SCWR). Pouvant s'inspirer de l'architecture à tube de force des réacteurs CANDU-6 actuels, ce choix technologique permet au Canada d'économiser une partie des efforts qu'aurait nécessité le développement d'un nouveau modèle de réacteur. En effet, ce type de réacteur permettrait d'atteindre une plus grande efficacité énergétique tout en satisfaisant d'autres critères essentiels concernant la sûreté, sécurité, non prolifération. Cependant, les défis technologiques sont encore nombreux à relever pour satisfaire les contraintes imposées par l'utilisation de l'eau à l'état supercritique. Ainsi, les matériaux à utiliser sont encore à déterminer car ils devront pourvoir supporter les contraintes particulières des conditions de l'eau supercritique comme une pression de 25MPa et une température du caloporteur pouvant aller jusqu'à 650◦C. Ainsi les matériaux en contact avec l'eau supercritique devront éviter de subir une corrosion trop importante tout en conservant des propriétés de transparence neutronique satisfaisantes. De plus, l'utilisation de l'eau légère comme caloporteur rend l'absorption neutronique plus importante que dans un réacteur CANDU actuel où c'est l'eau lourde qui est utilisée à cette fin. Parmi les problèmes restant à résoudre pour le développement d'un réacteur de type SCWR figure aussi celui du coefficient de vide positif et des problèmes de sûreté conséquents. Dès lors, à l'exclusion d'une résolution directe de ces problèmes en vue de mettre en place un réacteur SCWR tel que pensé jusqu'ici, il existe certaines réponses permettant de s'approcher d'un modèle de réacteur SCWR. Parmi celles-ci, la nécessité de réaliser certains compromis afin de minimiser les contraintes et les inconvénients d'un réacteur SCWR constitue une option intéressante et digne d'attention. Des travaux préliminaires ont ainsi permis d'avancer la réflexion en ce sens. Prenant ces origines dans des études préliminaires d'optimisation de cycle pour des réacteurs supercritiques et sur la modélisation thermohydraulique d'un canal refroidi par de l'eau supercritique, un concept de réacteur hybride comportant deux types de canaux a vu le jour. Il est ainsi permis d'imaginer un réacteur avec une architecture à tubes de force mais présentant cette fois ci deux types de canaux : — Des canaux à l'intérieur desquels règnent des conditions thermodynamiques offrant un passage de l'eau à l'état supercritique et ainsi permettre un transfert de chaleur avantageux.