Nuclear reactor physics

Introduction à la physique des réacteurs nucléaires, équation de transport, aperçu des méthodes de résolution (méthodes de discrétisation et simulation Monte Carlo), approximation de diffusion, modèle multigroupe, criticité, cinétique ponctuelle des réacteurs, diffusion et ralentissement, effet Doppler, intégrales de résonance, bilans de réactivité.

Comprendre la physique régissant le fonctionnement d'un réacteur nucléaire. Modéliser l'évolution de la population de neutrons dans un réacteur. Maîtriser les méthodes de calcul associées.

Connaissances et compétences pré-requises ou co-requises

Mathématiques et physique de fin de bachelier ingénieur

Exposé oral ex cathedra + exercices en salle. Cours oral avec support powerpoint permettant d’insister sur l’interprétation physique de la modélisation mathématique. Exercices permettant de manipuler les concepts développés dans le cours théorique et problèmes simplifiés de conception des réacteurs.

Séminaires donnés par des collaborateurs industriels :
* Introduction générale au fonctionnement des centrales nucléaires, principalement à eau pressurisée
* Introduction aux réacteurs nucléaires rapides
* Introduction aux SMR (Small Modular Reactors)

Projet bibliographique en petits groupes sur une thématique basée sur les concepts vus au cours.

Références, bibliographie et lectures recommandées

J.J. Duderstadt et L.J. Hamilton, "Nuclear Reactor Analysis", Wiley et Sons, New York, 1976.
P. Reuss, "Précis de Neutronique", EDP Sciences, Collection Génie Atomique, Les Ulis, 2003.
I. Lux et L. Koblinger, " Monte Carlo Particle Transport Methods: Neutron and Photon Calculations ", CRC Press, Boca Raton, 1991.
B. Zohuri, "Neutronic Analysis For Nuclear Reactor Systems (2nd edition)", Springer, 2019.

Support(s) de cours

• Université virtuelle

Contacts

Métrologie nucléaire Bât D, Porte B, Niv 3, local 153 Tél : 02/650 20 60  Mail : pierre.etienne.labeau@ulb.be

Campus

Solbosch

Méthode(s) d'évaluation

• Examen écrit
• Autre

Examen écrit

Autre

L’examen (écrit en 1ère session, potentiellement oral en 2ème session si le nombre d'étudiants est réduit) porte sur la théorie et les exercices. Un projet par groupe est effectué à la fin du cours.
Une première partie de l'examen, à cours fermé, porte sur la théorie des 6 premiers chapitres. Une seconde partie, à cours ouvert, comprend des questions de réflexion et de compréhension sur l'ensemble du cours, ainsi que des exercices.

Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)

Théorie (cours fermé) 40%, projet 10%, questions de réflexion et exercices 50%

Langue(s) d'évaluation

• anglais