10 À la une les défis du cea février 2012 CEA » > PROGRAMME comportement des structures, par exemple en situation de séisme. Certains codes sont exploités pour répondre aux besoins propres du CEA, comme la conception du futur réacteur expérimental Jules Horowitz (RJH) en construction sur son centre à Développés dans les années 1980, Apollo et Cathare sont des codes de calcul complémentaires utilisés pour la conception d’installations nucléaires. Apollo est l’une des composantes clés de la plateforme « neutronique » du CEA-Den, qui réunit tous les outils informatiques dédiés à l’étude des réactions de fission se produisant dans un réacteur. Il sert à calculer les flux de neutrons qu’elles génèrent pour établir la répartition de la puissance au niveau des assemblages de combustibles, ainsi que leur degré d’activité. Cathare est dédié aux phénomènes thermohydrauliques. Il permet notamment de calculer les écoulements « diphasiques » dans les situations accidentelles liées à la rupture d’une canalisation du Dans le cadre d’accords de licence, les différents codes sont largement distribués à l’étranger. CODES APOLLO ET CATHARE circuit de refroidissement, lorsque le fluide caloporteur se met sous la forme d’un mélange de vapeur et de liquide. Dans les prochaines années, ces outils de simulation vont changer de génération. Contrairement à Apollo 2, Apollo 3, qui sera opérationnel dans le courant de la décennie, pourra reproduire numériquement en 3D (contre 2D aujourd’hui), et de manière extrêmement fine, les phénomènes se manifestant dans les assemblages de combustibles. Autre progrès : il sera en mesure de réaliser ces simulations pour n’importe quel type d’installation, y compris les réacteurs rapides à sodium. Cathare 3, disponible à partir de 2016, aura également cette caractéristique « multi - Cadarache ou des chaufferies nucléaires des sous-marins et du porte-avions 1 de la Marine française. Ces mêmes codes sont utilisés par les partenaires industriels du CEA dans le cadre d’études de conception et de sûreté de leurs installations. Le CEA-Den a également développé d’autres outils de simulations, dédiés aux procédés d’extraction liquide-liquide de l’usine de recyclage de combustible usé d’Areva à La Hague, ou à la vitrification des déchets qui seront, à terme, envoyés dans un site de stockage. Enfin, certains codes sont également utilisés pour la formation de personnel sur des simulateurs d’installations. Dans le cadre d’accords de licence, ces différents codes sont largement distribués à l’étranger. Pour l’avenir, les chercheurs du CEA voudraient aller toujours plus loin dans la finesse de description des phénomènes physiques élémentaires. Un certain nombre de simplifications fondatrices vont ainsi pouvoir être levées grâce aux possibilités offertes par le calcul intensif. Par ailleurs, un plus grand couplage des disciplines physiques, associé là encore à l’utilisation des supercalculateurs de Genci, permettra le développement d’outils de type « réacteur numérique » ou « usine numérique » pour une évaluation extrêmement rapide de l’impact sur une installation d’une modification d’un choix de conception ou d’une donnée d’entrée. C’est un programme certes de longue haleine, mais extrêmement exaltant pour les chercheurs du CEA. note : 1. Le développement de ces réacteurs est réalisé sous la responsabilité de la Dam (Direction des applications militaires) du CEA. Modélisation de grains de combustibles. filière ». Cette nouvelle version du code thermohydraulique prendra aussi en compte de nouveaux phénomènes, comme le transport en cas d’accidents de gouttelettes ou de films de liquide de refroidissement depuis le cœur. Réaction de fission//Réaction nucléaire au cours de laquelle un noyau d’atome fissile (isotopes de l’uranium et du plutonium) se casse sous l’impact d’un neutron en produisant deux noyaux et quelques neutrons, ces derniers pouvant à leur tour provoquer des réactions de fission. Neutron//Particule élémentaire qui constitue, avec les protons, les noyaux des atomes. Propulsée avec suffisamment d’énergie, elle provoque des réactions de fission nécessaires à la production d’énergie nucléaire.