Le MEPhI crée un programme de simulation pour développer les réacteurs nucléaires du futur

Le projet Proryv est destiné à la mise au point des technologies de fermeture du cycle du combustible nucléaire à base de réacteurs à neutrons rapides. Selon les spécialistes, l'utilisation des résultats du projet dans la pratique créera les prémisses au renforcement du leadership de la Russie sur le marché mondial des technologies nucléaires.

Dans le cadre du projet Proryv est développé le projet de réacteur nucléaire de nouvelle génération avec un réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium BN-1200 et le projet de complexe énergétique d'essai et de démonstration avec un réacteur rapide à caloporteur plomb BREST-OD-300.

Le concept de fermeture du cycle du combustible pour ces réacteurs implique notamment leur autonomie en plutonium, dont la reproduction est réalisée avec de l'uranium faiblement enrichi utilisé en tant que matière première. Le régime de travail d'un réacteur concret et ses caractéristiques doivent donc être choisis de sorte à garantir l'autonomie du réacteur en isotopes en scission et à entretenir ce processus durant toute la période d'exploitation. La tâche consiste ainsi à simuler les processus de manipulation du combustible nucléaire de tels réacteurs.

Pour y parvenir, les spécialistes du MEPhI (Institut d'ingénierie physique de Moscou) de l'Université nationale de recherche nucléaire, en coopération avec leurs collègues du Centre national de recherche Institut Kourtchatov, ont élaboré le code informatique REPRORYV simulant les processus de manipulation du combustible nucléaire en dehors des réacteurs.

Comme l'expliquent ses développeurs, le code REPRORYV (Recycle for PRORYV) simule le processus de chargement et de rechargement du combustible nucléaire dans les zones actives des réacteurs rapides et sa transformation. Le code en question a pour but d'analyser la capacité du réacteur à parvenir à un régime d'autonomie en combustible durant toute sa durée de service.

Le nouveau code permet d'évaluer l'influence, sur les caractéristiques neutroniques physiques finales du réacteur, du contenu de plutonium dans le combustible nucléaire, des conditions de transformation du combustible, et de ses pertes pendant la transformation. Il est primordial de comprendre quels facteurs influencent ces caractéristiques et comment du point de vue de la garantie d'un travail fiable et sûr des réacteurs nucléaires.

Comme l'a déclaré le directeur adjoint du MEPhI Gueorgui Tikhomirov, le code REPRORYV est universel dans le sens où il convient pour simuler les processus de traitement du combustible non seulement des réacteurs à neutrons rapides actuellement exploités, mais également de tous les futurs systèmes de ce type.

De plus, le nouveau code permet de calculer les caractéristiques neutroniques et physiques du combustible nucléaire de toute composition. En outre, le REPRORYV permet de remplir les tâches d'autonomie des matières fissiles des réacteurs rapides qui fonctionnent dans le système énergétique nucléaire dit binaire — conjointement avec les réacteurs à neutrons thermiques constituant la base de l'énergie nucléaire contemporaine.