Application de la théorie des perturbations généralisées et des algorithmes stochastiques afin d'améliorer les réflecteurs des réacteurs CANDU6

Les réacteurs CANDU6 sont des réacteurs fonctionnant à l'uranium naturel. Cette particularité demande que le réflecteur du réacteur soit plus diffusant qu'absorbant. De ce fait, les concepteurs du réacteur ont choisi l'eau lourde comme élément unique du réflecteur. L'eau lourde est une matière très chère. Sachant que la distribution des neutrons dans tous les réacteurs n'est pas uniforme, cette caractéristique complique en quelque sorte le rechargement du réacteur. Si on considère une distribution de flux neutronique uniforme dans le réacteur, le rechargement du coeur du réacteur sera beaucoup plus facile à gérer et ses étapes pourraient être automatisées. De ce fait, l'idée est d'introduire une nouvelle composition du réflecteur dans les réacteurs CANDU6 en introduisant un métal dans la zone du réflecteur. Cette modification a pour but d'aplatir le flux et de diminuer la quantité d'eau lourde introduite dans le réacteur. Ceci permettrait donc de diminuer le coût relatif à l'installation de nouvelle centrale et à la rénovation de centrales existantes. La théorie des perturbations généralisées (TPG) est utilisée dans la physique des réacteurs afin d'évaluer la variation du facteur de multiplication dans un réacteur critique. Un des domaines où la cette théorie a eu de grands succès est celui des analyses de la gestion de rechargement dans les réacteurs à eau légère (LWR). Une approche similaire a été proposée afin d'optimiser la gestion du combustible dans les réacteurs CANDU. Dans ce mémoire, nous proposons une nouvelle approche pour l'application de TPG. La théorie des perturbations généralisées a permis de calculer les variations de puissances zonales. Un module dédié aux calculs des variations de puissances zonales a été développé pour ce projet et a été intégré à DONJON. Ces variations de puissances zonales ont été utiles pour comparer les nouvelles compositions du réflecteur des réacteurs CANDU6. L'algorithme de recherche TABOU, ainsi qu'un algorithme GÉNÉTIQUE ont été utilisés afin d'obtenir la nouvelle composition optimale du réflecteur. Une fonction objectif ayant pour but d'aplatir la distribution de puissance a été définie et utilisée par les deux algorithmes. Cette fonction se base sur la définition standard des 14 zones de contrôle pour les contrôleurs liquides dans un CANDU6.