Qualification du calcul de la puissance des coeurs de réacteurs à plaques : développement et application d'une nouvelle approche géostatistique

• Main Author: Simonini, Giorgio
• Other Authors: Clermont-Ferrand 2, Mathiot, Jean-François
• Format: Thesis
• Language: French
• Published: 2012
• Subjects: Distribution de puissance; Reconstruction; Calcul neutronique; NARVAL; Qualification; Géostatistique; Krigeage; Instrumentation in-core; Coeur à plaques; Power distribution; Neutron physics code; Validation; Geostatistics; Kriging; In-core instrumentation; Slab core; narval
• Online Access: http://www.theses.fr/2012CLF22273

Cette thèse a pour but de contribuer à la qualification du formulaire de calcul neutronique NARVAL, dédié aux coeurs de réacteurs à plaques. En particulier, l’objectif est de développer des méthodes innovantes permettant d’utiliser les données expérimentales inédites du programme HIPPOCAMPE pour évaluer la précision du profil de puissance calculé. La complexité provient de la localisation de l’instrumentation (chambres à fission placées entre les assemblages) et des hétérogénéités caractéristiques de ce type de coeurs (géométrie à plaques, poisons consommables et de contrôle solides). Pour aborder ce problème deux voies ont été mises en oeuvre : la première voie consiste à « combiner puis extrapoler » les écarts C/E observés afin de déterminer les incertitudes associées aux facteurs de puissance. Nous avons utilisé, pour ce faire, la méthode « P/A », traditionnellement employée dans les REP électrogènes mais jamais appliquée aux coeurs à plaques à ce jour. La deuxième voie passe, en revanche, par la reconstruction d’une nappe de puissance à utiliser comme référence (comparaison calcul/« expérience-reconstruite ») : nous avons focalisé notre travail sur des techniques géostatistiques. Après avoir constaté que les deux méthodes conduisent à des résultats satisfaisants (erreur comparable à l’incertitude expérimentale cible) nous avons continué notre recherche, en explorant les possibles développements et en introduisant en particulier une nouvelle méthode hybride (associant les techniques géostatistiques à la méthode P/A) qui permet d'améliorer ultérieurement la qualification du profil de puissance (écart-type des écarts C/E cohérent avec la constatation expérimentale). The aim of this doctoral thesis work is to contribute to the experimental validation of a neutron physic code, called NARVAL, devoted to the analysis of slab cores reactors. The primary objective is to develop some innovative methods in order to validate the computed power map starting from the original experimental data, provided by the HIPPOCAMPE campaign. The particular position of the instrumentation (fission chambers located between the assemblies) and the strong heterogeneities, characterising this specific core design (slab geometry, burnable and control neutron absorbers in solid state) represent the main challenge of this work. Two different approaches are investigated : the first one consists in “combining and extrapolating” the observed calculated/experimental results in order to evaluate the uncertainty of power coefficients. Among different solutions, the “P/A” method is chosen : it is usually employed to perform conventional PWR plant analysis and has never been applied before to slab cores. The latter aims to reconstruct a power map that could be used as a direct reference for code validation : in this case the geostatistical techniques are selected. These methods provide satisfactory results as estimated errors are in good agreement with the experimental uncertainty target. Nevertheless, in this work a new hybrid method, applying the geostatistical technics to the P/A scheme, is investigated and developed. The good agreement between the experimental and the estimated validations of the computed power map attests the noteworthy performance of this new method.