Validation of an Isotope Evolution Model for Apollo3 Calculations in SFR Core

Dans le cadre du développement du code déterministe multi-filières APOLLO3, il est nécessaire de mettre au point et valider les nouveaux schémas de calcul permettant d'améliorer la prédiction des grandeurs neutroniques d'intérêt. Les études neutroniques du coeur CFV du futur prototype ASTRID (RNR refroidi au sodium) demandent notamment un calcul précis des concentrations isotopiques tout au long de son évolution sous irradiation. Le schéma ECCO/ERANOS utilisé actuellement pour les calculs des coeurs de RNR est constitué des deux étapes classiques réseau et coeur. Les sections efficaces microscopiques autoprotégées et condensées à 33 groupes sont déterminées une seule fois en début de vie à partir de calculs 2D ECCO de cellules ou assemblages en réseau infini (avec une concentration infinitésimale pour les noyaux lourds et les produits de fission non présents en début de vie). Elles sont ensuite utilisées dans une modélisation 3D ERANOS pour réaliser les calculs du coeur complet en évolution microscopique. Ce schéma fait l'hypothèse que les sections efficaces microscopiques n'évoluent pas avec l'irradiation et la modification de composition des différents milieux fissiles. La mise en place de nouveaux schémas de calcul avec le code multi-filières APOLLO3 est l'occasion de revenir sur cette hypothèse puisque d'autres possibilités utilisées jusqu'à présent dans les schémas APOLLO2/CRONOS2 des REL sont dorénavant disponibles. Elles reposent sur un paramétrage des sections efficaces autoprotégées, macroscopiques comme microscopiques, en fonction du taux de combustion, obtenues en faisant évoluer les motifs 2D élémentaires cellules ou assemblages. Ces sections sont stockées dans des bibliothèques dites "évoluantes" permettant une interpolation à l'étape coeur. L'évolution coeur peut alors être menée de 2 façons : • macroscopique : le code coeur extrapole les taux de combustion locaux pour chaque pas d'évolution et récupère, via une interpolation linéaire, les sections efficaces macroscopiques de la bibliothèque évoluante pour calculer le pas suivant. • microscopique : le code coeur résout les équations d'évolution isotopiques en temps (équations de Bateman) suivant des stratégies plus ou moins précises (simple extrapolation ou méthodes de type prédicteur-correcteur) en interpolant les sections efficaces microscopiques en fonction du taux de combustion local.