Le projet Archer

Dernière mise à jour en septembre 2012

Le projet européen Archer - Advanced High-Temperature Reactors for Cogeneration of Heat and Electricity R&D - a pour objectif de faire progresser les connaissances relatives à la technologie des réacteurs à très haute température (V-HTR) et en particulier de démontrer la sûreté de ce concept. Il doit également contribuer à démonter la faisabilité de la cogénération d’électricité et de chaleur par un réacteur nucléaire.

Contexte du projet

Lancé en février 2011 pour une durée de quatre ans, Archer poursuit les travaux du projet Raphael (achevé en avril 2010) sur les réacteurs V-HTR modérés au graphite et refroidis à l’hélium. Financé dans le cadre du 7e PCRD (Programme-Cadre de Recherche et Développement) Euratom, il s’inscrit dans les objectifs de la plate-forme européenne SNETP (Sustainable Nuclear Energy Technology Platform).

 
Le consortium réuni pour Archer se compose de 33 partenaires comprenant des représentants de l'industrie conventionnelle et nucléaire, des services publics, des TSO, des organismes de recherche et des universités.

Banc bise © IRSN

Thèmes étudiés

 
Les travaux porteront sur les principaux thèmes suivants (l’IRSN s’est positionné sur le 2e thème ci-dessous, cf. plus bas):

• les études d'intégration d'une unité de cogénération nucléaire couplée à des procédés industriels,
• les aspects critiques de sûreté du V-HTR (intégrité de l’enveloppe, comportement des poussières de graphite, les accidents d’entrée d’air et d’eau, etc.),
• la modélisation du comportement du combustible et l’amélioration de ses performances en cœur,
• le développement de composants nécessaires au couplage avec une installation industrielle (échangeurs de chaleur, générateurs de vapeur),
• l’évaluation et la qualification de matériaux capables de fonctionner à haute température,
• la définition des données utiles à la conception des éléments en graphite du cœur,
• la formation sur la filière V-HTR.

Logiciel VESTA - exemple de chaîne d’évolution pour les actinides © IRSN

L’implication de l’IRSN

L’IRSN contribue à la R&D sur les aspects critiques de sûreté du V-HTR en participant à trois groupes de travail du projet Archer :

• l’étude de l’accident d’entrée d’eau ;  
  L’IRSN recherche les limites d’inflammabilité des mélanges gazeux créés lors de la réaction de la vapeur avec le graphite du cœur. Cette action est réalisée en collaboration avec le laboratoire Icrare du CNRS à Orléans.
• l’analyse de la sûreté du combustible sous l’aspect du relâchement potentiel des produits de fission ;
  La quantification des actinides produits lors de l’irradiation est nécessaire à l’évaluation de l’inventaire radioactif susceptible d’être rejeté en cas d’accident. Ces espèces ont aussi un rôle important dans la puissance résiduelle du combustible irradié (utile notamment pour le comportement du combustible stocké). Ainsi, l’IRSN va évaluer les capacités de sa plateforme de calcul Vesta (par ailleurs utilisée pour quantifier l’évolution sous irradiation de la composition du combustible des réacteurs à eau sous pression) par comparaison aux résultats d’examens des irradiations HFR-EU1bis et HFR-EU1 réalisées à Petten (Pays-Bas). Suite à cette action de validation, Vesta sera utilisé pour prédire les quantités produites de certains isotopes (isotopes de l’américium en particulier).
• le calcul du terme source radioactif ;
  Le calcul de l’inventaire radioactif (ou terme source) libéré immédiatement après un accident de dépressurisation d’un V-HTR dépend, entre autres, de la quantité de poussières présente dans le circuit primaire et rejetée dans l’enceinte du réacteur. L’IRSN va réaliser des expérimentations dans son installation Bise pour caractériser les mécanismes de remise en suspension des poussières du circuit primaire (essentiellement des poussières issues du graphite). Ces expérimentations permettront d’élaborer des modélisations physiques capables d’évaluer le terme source.