La reference etait alors constituee par la gestion 4 cycles avec un enrichissement de 3,7 % pour le 900 MWe et 3,6 % pour le 1300 MWe, cette derniere n’ayant cependant jamais ete mise en reuvre. Pour augmenter la longueur de campagne avec une cible de dix-huit mois, on pouvait soit augmenter l’enrichissement en restant en gestion 4 cycles, soit revenir a une gestion 3 cycles. La premiere solution a ete ecartee, car obtenir une campagne de 1 6 mois avec un coefficient de disponibilite de 75 % impliquait un enrichissement voisin de 5 %, ce qui conduisait a une irradiation moyenne lot de 56 GWj/t, non accessible.

Cette irradiation ne peut en effet etre atteinte qu’avec un nouveau type d’assemblage combustible, la solution proposee devant demeurer compatible avec les performances attendues des combustibles alors disponibles, c’est-a-dire une irradiation moyenne assem­blage inferieure a 52 GWj/t.

Les etudes de faisabilite engagees au debut des annees 1990, et meme avant, ont consiste a verifier le respect des valeurs limites d’un certain nombre de parametres cles de sQrete pour un enchamement de campagnes tel que represente sur la figure 2.4.

Ces parametres cles sont: [2]

2.1.4.1.

REP900MWe

Pour le palier REP 900 MWe, des gestions 3 cycles a 3,7 %, 3,9 % et 4,2 % d’enrichis — sement ont ete etudiees. Pour la gestion 3 cycles 3,7 % qui a ete effectivement mise en reuvre sur 6 reacteurs, on a retenu sur les 52 assemblages de la recharge, 1 6 assemblages comportant chacun 8 crayons UO2-Gd2O3 avec une teneur de 8 % en gadolinium et un support d’uranium appauvri. Pour l’etude de faisabilite avec les enrichissements de 3,9 % et 4,2 %, on a adopte un assemblage comprenant 12 crayons empoisonnes avec une concentration de 9 % d’oxyde de gadolinium, les recharges comprenant 16 de ces assem­blages. Cette charge en gadolinium aurait probablement pu etre optimisee mais l’effort a porte sur le 1300 MWe pour lequel l’interet de l’allongement des campagnes est plus grand lorsque l’on passe d’une gestion 4 cycles a une gestion 3 cycles, en raison notam — ment de la conformation des creurs 900 MWe et 1300 MWe et des plans de chargement qui en resultent.

Dans les annees 1990-1995, l’allongement des campagnes a donc ete etudie sur les reacteurs 900 MWe avec et sans MOX. Neanmoins, il a ete juge preferable de maintenir ce palier en gestion annuelle alors que l’allongement des campagnes 1300 MWe a dix-huit mois etait prevu. De fait, c’est le couple (900 MWe en gestion annuelle, 1300 MWe en gestion dix-huit mois) qui constitue un optimum economique global en particulier pour la saisonnalisation dans le placement des arrets : 900 MWe en ete, 1300 MWe au printemps et a l’automne.

Trois types de repositionnement ont ete successivement introduits pour le REP 900 MWe :

• un repositionnement de type standard (figure 2.5);

• un repositionnement de type hybride dans lequel un certain nombre d’assemblages neufs gadolinies sont positionnes a l’interieur du creur (figure 2.6); cette variante permet eventuellement des gains sur la marge d’antireactivite; [3]

Cette protection de la cuve est obtenue en positionnant au point chaud evoque trois assemblages tres irradies sur la derniere couronne peripherique. Cette demarche s’accompagne d’une augmentation d’environ 5 jepp des longueurs de campagnes (figure 2.7).

En pratique, les efforts de reduction de la fluence sur le palier 900 MWe ont debute vers 1990 essentiellement sur la gestion UO2 1/4 3,7 % puis sur la gestion hybride MOX.

D’un point de vue sQrete, les valeurs limites des parametres cles evoques plus haut sont respectees, notamment le coefficient de temperature du moderateur et ce dans les conditions les plus severes. Les difficultes rencontrees sont en particulier associees aux hautes concentrations en bore (pouvant atteindre 1900 ppm en debut de vie a puissance nulle) pour les cycles a l’equilibre, ou a des phenomenes tels que l’interaction pastille — gaine sur lesquels nous reviendrons a propos du REP 1300 MWe.

Les resultats en termes de longueur de campagnes et d’irradiation de decharge sont presentes dans le tableau 2.3 ou sont egalement reportees les valeurs relatives a la gestion de reference 4 cycles 3,7 %.

La gestion UO2 1/3 4,2 % avec gadolinium sur support enrichi a 2,5 % a ete adoptee sur le palier CP0 a l’occasion du projet CYCLADES en exploitation depuis 2001.