Coefficient de temperature isotherme

C’est la mesure essentielle de coefficient de contre-reaction a puissance nulle. A l’image de la concentration en bore toutes barres hautes qui constitue la valeur maximale de la campagne en configuration critique, le coefficient isotherme aiso mesure dans la meme situation, grappes extraites, correspond a la valeur maximale de ce parametre pour toute la campagne dans une situation critique. Les Specifications Techniques d’Exploitation im — posent que le coefficient de temperature du moderateur soit toujours negatif en exploita­tion normale, de maniere a ce que le creur soit autoregule neutroniquement par rapport aux effets de temperature. La mesure realisee au demarrage couvre donc l’ensemble des situations d’exploitation susceptibles d’etre rencontrees au cours de la campagne. Elle permet :

• de definir les conditions de conformite du reacteur aux STE avec la mise en reuvre eventuelle de dispositions d’exploitation permettant, en fonctionnement normal, de garantir un coefficient de temperature moderateur negatif (limites d’extraction des grappes, borne superieure de la concentration en bore, irradiation jusqu’a laquelle les mesures specifiques doivent etre appliquees); [21]

Le Coefficient de temperature moderateur (CTM) est lie a la variation de densite du fluide (eau et bore) quand sa temperature evolue. On peut decomposer cet effet en deux parties :

• effet sur I’eau (moderateur):

si la temperature du moderateur augmente, sa densite diminue. Pour un meme vo­lume d’eau, il y aura moins de noyaux d’hydrogene done une moins bonne mode­ration neutronique. La resultante de cet effet est une baisse de la reactivite;

• effet sur le bore (poison soluble) :

de meme, si la temperature du moderateur augmente, la densite de noyaux de bore sera plus faible. Il y aura donc moins d’absorption, d’ou une augmentation de la reactivite.

Le CTM est une combinaison de ces deux effets et peut donc s’ecrire : CTM = aeau +

abore.

Le coefficient isotherme de temperature aiso est a distinguer du CTM, car il se place dans le domaine restreint de fonctionnement, en dessous du seuil Doppler, ou l’egalite des temperatures moderateur et combustible est verifiee. Ce cas n’est pas representatif d’un creur en exploitation « normale » mais il permet de determiner, a partir d’une valeur calculee du coefficient Doppler, le CTM en debut de cycle a puissance nulle. La rela­tion entre les deux grandeurs fait donc intervenir le Doppler-Temperature specifique au combustible qui est pratiquement constant (de -3,0 a -3,5 pcm/°C) pour l’ensemble des gestions du parc. On ecrit donc : aiso = CTM + aDoppler.

Il faudra verifier dans cet essai que la condition CTM < 0 est bien remplie.

L’essai se deroule en effectuant une serie de variations controlees de temperature (re- froidissement — rechauffement du creur) en relevant la variation de reactivite correspon — dante. Ces variations de temperature doivent etre conduites avec un gradient assez faible et constant afin de ne pas desequilibrer les temperatures du combustible et du moderateur. Le gradient permet alors de considerer la variation de temperature comme quasi-statique.

Si, a titre d’exemple, le premier essai est un refroidissement, on amene le flux neutro­nique vers le quart inferieur de la plage d’essais physiques et on etablit avec le contourne — ment vapeur (ou la decharge a l’atmosphere) un gradient de temperature constant d’envi — ron -6 °C/h. On trace l’evolution de la reactivite en fonction de la temperature. A 295 °C par exemple, on inverse le gradient et on trace l’evolution de la reactivite jusqu’a 299 °C. On rejoint ensuite la temperature de reference en notant le refroidissement.

Deux essais representatifs (respectant les criteres) sont effectues au minimum pour la determination du coefficient aiso TBH (2 refroidissements et 1 chauffage ou 1 refroidisse­ment et 2 chauffages). Sur l’enregistrement de la figure 6.6, la pente des droites p = f(TMOY) represente le coefficient de temperature isotherme.

Si l’ecart entre deux valeurs de chauffage et de refroidissement excede 2 pcm/°C, il faut reprendre les mesures car elles ne sont pas jugees suffisamment coherentes.

Le coefficient de temperature isotherme est la moyenne ponderee entre les valeurs mesurees de chauffage et de refroidissement.

Cette valeur doit verifier le critere de conception suivant:

aiso(exp) = aiso(the) ± 5,4 pcm/°C

TRICASTIN 3 campagne 24 : mesure du coefficient isotherme TBH Utilisation du signal de la CNP corrige du bruit de fond.

image79

Temperature moyenne (°C)

Figure 6.6. Determination du coefficient aiso.

Si ce critere n’est pas respecte, on verifie dans un premier temps les mesures. Si la determination de la concentration en bore TBH a montre un ecart par rapport a la theorie, on analyse la coherence avec la mesure du coefficient de temperature.

Le cas du CTM > 0 doit aussi etre considere. Il faut en effet que le CTM (aiso(exp) — aDoppler) soit strictement negatif. Si le coefficient de temperature du moderateur TBH est positif, des mesures sont prises pour assurer un CTM negatif en exploitation. Ces mesures consistent a imposer des limites sur la CB et, le cas echeant, sur l’extraction des groupes de compensation de puissance.

Ces limites d’extraction, qui dependent de la puissance et de l’irradiation du combus­tible, sont determinees avant la montee en puissance, en complement des Specifications Techniques d’Exploitation.

Durant le deroulement des essais a puissance nulle, un CTM legerement positif est admis (carte de flux a 8 % PN comprise).