Réacteur en Kit 2023

Ce projet est conçu pour approfondir vos connaissances en conception des réacteurs nucléaires de fission

telle qu'abordée ensemble en cours (cf. the docs4nuke website for misc docs and slides)

en travaillant sur des articles de recherche récents et accessibles (cf. previous years).

ReK, mode d'emploi

Enseignant : Alexis Nuttin

• Répartition des 2 articles (accès au pdf via le titre) en 10 groupes

  • 5 sujets définis ci-dessous pour chaque article

  • Chaque sujet n'est traité que par un seul groupe

• Travail de compréhension et de résumé à réaliser en groupe

  • En TD (compte-rendu à fournir après chaque séance)

  • Questions par e-mail (à poser à l'enseignant et aux auteurs)

• Documents à envoyer par e-mail au plus tard le 4 décembre 2023

  • Exposé sans animation, au format pdf (4 slides max. par orateur)

  • Résumé de l'exposé slide par slide (pdf, 2 pages max.)

• Présentation pédagogique, explicative et synthétique

  • 10 minutes (maximum) de présentation par groupe

  • 10 minutes de questions (posées par les autres groupes)

a few relevant uses of molten salts in high-temperature systems :

• either as a coolant in a power reactor (article 1 de 2003 et son annexe 1bis de 2007)

• or as a fuel in an exotic space reactor (article 2 de 2023)

Pour l'article 1 : petit contexte de l'étude (et documents annexes)

The chosen article (pdf via title link below) details the design of a High Temperature Reactor (HTR) whose core is cooled by a fluoride molten salt, proposed by Charles Forsberg (MIT) : feel free to contact him, with my help if needed, if you have specific questions on this study.

This concept (2003) is inspired (for its architecture) by the sodium-cooled PRISM project. If you want more details on this (S-)PRISM model, you can have a look at this 1992 paper by GE (General Electric) or at this more recent 2012 revival paper by GEH (GE Hitachi).

After Forsberg's proposal (of a molten-salt cooled HTR), many similar concepts were developed. For instance by UCB (Berkeley), in the frame of the so-called FHR (Fluoride HTR) research program (including the design of the Mark 1 Pebble-Bed Fluoride HTR, and at the origin of the recent start-up Kairos Power).

Two extra documents on GA's GT-MHR, a typical HTGR project (evoked by Forsberg's article) : a synthetic paper on its design and safety + a few slides made by General Atomics.

Session I (soutenances le 8/12), article 1 : MOLTEN-SALT COOLED ADVANCED HIGH-TEMPERATURE REACTOR FOR PRODUCTION OF HYDROGEN AND ELECTRICITY

article 1, part a (sections I + II) : introduction, molten-salt coolants

groupe 1a : Alexis S., Lucas, Matias

article 1, part b (III) : reactor core

groupe 1b : Antonin, Alexis B., Thomas C.

article 1, part c (IV) : safety systems

groupe 1c : Louise, Mathilde, Coline

article 1, part d (V) : electricity and hydrogen production

groupe 1d : Marius G., Christian L., Rasim Y.

article 1, part e (VI à IX + III.A de l'annexe 1bis en complément du VI) : fuel cycles (thorium), economics, ..., conclusions

groupe 1e : Bilal, Arya

Session II (soutenances le 15/12), article 2 : Design of a Fast Molten Salt Reactor for Space Nuclear Electric Propulsion

article 2, part a (sections I + II) : introduction, reactor core description

groupe 2a : Maylis, Pablo, Alexandre C.

article 2, part b (III) : multiphysics modeling

groupe 2b : Alexandre G., Yannick, Paul, Elisa

article 2, part c (IV.A) : results (nominal reactor conditions)

groupe 2c : Emanuele D., Matteo C., Alessandro G.

article 2, part d (IV.B) : results (reactivity control strategy)

groupe 2d : Filip, Mohamed, Benjamin

article 2, part e (IV.C + V) : transient and safety studies, conclusions and perspectives

groupe 2e : Mathieu K., Romain, Léo