Rapport de qualification du formulaire CRISTAL
Le projet CRISTAL, qui développe la suite logicielle française pour réaliser des études de sûreté-criticité, met désormais à la disposition de la communauté internationale un rapport de qualification. Ce rapport présente les caractéristiques et les objectifs des trois voies de calcul, et la méthodologie de validation. Pour un ensemble de benchmarks ICSBEP, modélisés avec les trois voies de calcul du formulaire CRISTAL, il présente les écarts entre les keff calculé et expérimentaux ainsi que les principales tendances relevées. De plus, un aperçu des performances des voies multi-groupes par comparaison avec la voie la plus précise, à énergie continue TRIPOLI-4®, est donné.
Il est utilisé depuis plus de 20 ans par l’industrie nucléaire française et est disponible dans sa version 2.0.3 sur le site de l’Agence de l’Energie Nucléaire (https://www.oecd-nea.org/tools/abstract/detail/nea-1903/).
Avec cette note de qualification, le projet CRISTAL montre la précision du formulaire sur 200 expériences critiques, couvrant une large gamme de configurations allant des solutions de plutonium aux réseaux de crayons MOX en passant par des entreposages d’oxyde d’uranium.
Le formulaire CRISTAL propose trois voies de calcul différentes pour répondre à tous les besoins de calcul des études de sûreté-criticité, du calcul des normes 1D à la modélisation 3D complète d'une installation. Toutes ces voies de calcul utilisent la bibliothèque de sections efficaces basée sur l'évaluation JEFF-3.1.1.
CRISTAL : la suite logicielle française pour réaliser ces études de sûreté-criticité
L’objet des études de sureté-criticité est d’étudier les dispositions les mieux adaptées, nécessaires et suffisantes pour prévenir le déclenchement d’une réaction en chaîne lors de la manipulation de matières fissiles dans les installations du cycle du combustible. L’étude des conditions de sûreté consiste à vérifier, par le calcul, que les limitations imposées aux paramètres de contrôle de la criticité maintiennent le système sous-critique, c’est-à-dire que le facteur de multiplication effectif des neutrons, keff reste strictement inférieur à 1, avec des marges de sécurité suffisantes.
Les processus de développement, de vérification et de validation du formulaire CRISTAL sont réalisés dans le cadre d'un projet commun entre l'IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire), la Direction des Énergies du Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA/DES) en collaboration avec Orano, Framatome et EDF (Électricité de France).
Les auteurs tiennent à remercier toutes les personnes de l'IRSN, du CEA, du Groupe Orano, de Framatome et d'EDF qui ont contribué au projet CRISTAL. Que ce soit dans les différents groupes de travail ou en tant qu'utilisateur, tous les retours sont utiles et permettent