Abstract FR:

Un des principaux soucis dans le contexte actuel du nucleaire est constitue par l'accumulation de stocks de plutonium, provenant d'une part du combustible decharge des reacteurs actuels et d'autre part du demantelement des armes nucleaire. Ces stocks representent un probleme du point de vue de la securite des installations et de la proliferation, ainsi qu'une source potentielle d'energie et differentes strategies sont a l'etude afin de les utiliser. Dans un scenario a court terme, on projette d'utiliser le plutonium dans les reacteurs a eau. Dans ce contexte, les combustibles a matrice inerte (constitues par des grains de matiere fissile disperses dans une matrice inerte) representent une solution prometteuse. Plusieurs materiaux inertes sont a l'etude pour etre utilises comme matrice : on a choisi d'analyser les combustibles a matrice metallique (cermet), puisque la grande conductivite thermique des metaux permettrait de realiser un combustible a faible temperature de fonctionnement. Du point de vue neutronique, l'absence de l'uranium conduit a des parametres de controle tres penalisants et notamment a une forte degradation du coefficient doppler, de l'effet de vide et de la fraction effective de neutrons retardes, ainsi qu'a une perte d'efficacite des moyens de controle traditionnels. L'objectif principal que l'on se fixe est de maitriser ces problemes de controle a travers l'etude de la physique de base de ces combustibles. L'analyse physique montrera qu'il est necessaire : utiliser une matrice a faible absorption neutronique, pour obtenir un effet de vide et une efficacite du bore acceptables ; utiliser un poison consommable, pour pouvoir controler l'exces de reactivite initiale ; adopter un chargement heterogene du cur, pour obtenir un coefficient doppler et une fraction des neutrons retardes convenables.