'Reactor physics and digital simulation' roadmap
Creators
- 1. Commissariat a l'energie atomique et aux energies alternatives - CEA/Den (France)
- 2. Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie - LPSC Grenoble, 53, Avenue des Martyrs, 38026 Grenoble Cedex (France)
- 3. Institut de Radioprotection et de Surete Nucleaire - IRSN (France)
Description
Whereas the prediction of nuclear system behaviours, the reduction of uncertainties, and the assessment of margins are high expectations for the nuclear industry, and high stakes at the world level, the objective of this roadmap is to propose an overview of the situation of undertaken works in these fields, and a plan for future works. After a presentation of the present situation, an overview of European and world collaborations, and of the relationship between research and education, and a discussion of the evolution towards a coordinated research programme, this report addresses the main concerned fields: neutronics, thermal-hydraulics, multi-physical couplings for safety sizing studies, uncertainties. For each of these fields, various aspects are addressed: stakes and motivations, key issues, deadlocks, applications, actions to be undertaken and collaborations. Other fields are addressed: software platforms (evolutions related to integration of supervision and intensive computing, or from problem calculation to problem resolution), and education and training (existing trainings, new needs and training needs)
Abstract (French)
La feuille de route considere la physique des reacteurs nucleaires conformement a la vision qui en a assure le succes et l'efficacite: le progres permanent de la capacite predictive de simulations numeriques validees ainsi que de la capacite de quantifier et de borner les incertitudes, de les transposer sans biais de resolution depuis les experiences jusqu'aux calculs operationnels de dimensionnement, de surete, d'exploitation normale ou accidentelle. La feuille de route est structuree par les contraintes et les objectifs suivants: - La necessite de relever a temps les grands defis lies a la surete, a la competitivite, a la durabilite (ressources, dechets), pour le parc electronucleaire actuel, pour les reacteurs de Generation-3 (Gen-3), et pour ceux de Generation-4 (Gen-4). Ces defis jalonnent la periode etudiee (2015 / 2025) avec des etapes a trois, cinq et dix ans; - La necessite de capitaliser, au sein d'une simulation multi-physique et multiechelle, le progres des connaissances theoriques et experimentales, depuis la recherche de base jusqu'au retour d'experience industriel. C'est aujourd'hui, a une epoque de rationalisation et de reduction des parcs experimentaux, en particulier des installations visant a une representativite directe, une option incontournable et porteuse d'une valeur scientifique et industrielle elevee. C'est dans cette vision que se developpent les partenariats strategiques autour du 'coeur numerique' des reacteurs de fission de toutes generations; - La volonte d'inscrire la recherche et developpement dans un cadre europeen et de proposer des projets s'inscrivant dans les programmes de NUGENIA2 et d'ESNII3, afin de preparer les decisions programmatiques d'Horizon 20204; - La volonte de fournir a l'ANR, dans le cadre national, une vision des orientations prioritaires de la recherche permettant de valider la pertinence de projets qui lui seront proposes en physique des reacteurs et disciplines connexes (modeles numeriques,...) dans les annees a venir. La feuille de route a permis d'identifier dans la suite du texte une quinzaine de projets reperes par le logo de l'ANCRE appeles a etre menes en cooperation par les organismes contribuant aux recherches sur la physique des reacteurs et la simulation numerique. Ces projets sont a meme de federer les efforts de plusieurs acteurs de l'Alliance. Ils sont en continuite avec les travaux en cours. Ils permettent de developper de nouvelles synergies et d'accelerer l'atteinte d'objectifs prioritaires en physique, en conception nucleaire et en simulation numerique. Les projets les plus matures ont vocation a susciter des propositions d'actions coordonnees aux Agences de programme et Groupements de recherche dans le cadre francais et dans le cadre europeen
Files
Restricted
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Additional details
Additional titles
- Original title (French)
- Feuille de route 'Physique des reacteurs et simulation numerique'
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 47 p.
- Report number
- INIS-FR--22-0757
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 53111533
- Subject category
- S22: GENERAL STUDIES OF NUCLEAR REACTORS; S97: MATHEMATICAL METHODS AND COMPUTING;
- Descriptors DEI
- ACCURACY; COMPUTER CALCULATIONS; COMPUTERIZED SIMULATION; EDUCATION; GLOBAL ASPECTS; MATHEMATICAL MODELS; NUCLEAR ENERGY; NUCLEAR ENGINEERING; NUCLEAR INDUSTRY; NUCLEAR POWER PLANTS; PLANNING; REACTOR CONTROL SYSTEMS; REACTOR OPERATION; REACTOR PHYSICS; REACTOR SAFETY; REACTOR TECHNOLOGY; RECOMMENDATIONS; RESEARCH PROGRAMS; SIZE
- Descriptors DEC
- CONTROL SYSTEMS; ENERGY; ENGINEERING; INDUSTRY; NUCLEAR FACILITIES; OPERATION; PHYSICS; POWER PLANTS; REACTOR LIFE CYCLE; SAFETY; SIMULATION; THERMAL POWER PLANTS
Optional Information
- Notes
- Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses