Descriptif
Généralités :
Le parcours de 3A Energie Electronucléaire est un parcours mutualisé avec le parcours de spécialisation Génie Atomique de l'INSTN. Les enseignements sont réalisés au sein des locaux de l'INSTN à Saclay, Cadarache ou Cherbourg et les étudiants désirant suivre ce parcours devront faire une inscription administrative au Génie Atomique avant la commission de Juin.
Les objectifs de cette formation sont :
- Former des ingénieurs généralistes dans le domaine de l’énergie et de l’électronucléaire
- Donner des bases techniques pour l’ingénierie et la recherche en électronucléaire (neutronique, physique des réacteurs, cycle du combustible, transferts thermiques, thermohydraulique...)
- Mettre en contact direct les étudiants avec des intervenants de haut niveau du secteur (EDF, CEA, AREVA, IRSN, ANDRA, Alstom et Assystem ...)
Programme de la formation :
- Physique des réacteurs nucléaires : Neutronique, Thermohydraulique, Matériaux pour le nucléaire
- Culture nucléaire : Neutronique appliquée (TP), Radioprotection, Cycle du combustible, Instrumentation nucléaire
- Systèmes nucléaires : Filières des réacteurs, Sûreté nucléaire, Réacteurs REP électrogènes
Physique des réacteurs (210 heures)
Bases physiques
- les notions de structure de la matière, radioactivité, réactions nucléaires, interaction matière-rayonnement,
- les bases de physique neutronique,
- les bases de physique des écoulements et des transferts de chaleur
- les bases de physique des matériaux,
- les bases de thermomécanique du combustible, de tenue mécanique des structures.
Physique des réacteurs
- la physique de la réaction en chaine : phénomènes neutroniques modifiant la réactivité en exploitation et moyens d’actions, distribution de puissance,
- la maîtrise de la réactivité en accident
- la physique de l’extraction, du transport et de l’évacuation de la puissance thermique
Culture nucléaire et SHES (150 heures)
Radioprotection
- les sources et champs de rayonnement des rayonnements ionisants
- comment caractériser, détecter et mesurer les rayonnements
- identifier les effets délétères des rayonnements ionisants
- les éléments de réglementation, d’optimisation,
- les bases de l’ingénierie de la radioprotection
Instrumentation
- les principaux détecteurs de rayonnements, l’électronique et traitements associés, leurs conditions d’utilisation
Applications
- Réalisation et Interprétation de mesures nucléaires
- Calculs de grandeurs d’intérêt : débit de dose, énergie déposée, activité induite,
Cycle du combustible
- la logique d’enchainement des étapes de l’amont du cycle et les stratégies possibles de gestion du combustible usé
- les grandes lignes des procédés de l’industrie du cycle
- les classifications des déchets radioactifs,
- les aspects réglementaires,
Risque criticité
- les spécificités du risque de criticité,
- les méthodologies d’études et d’analyses du risque à la conception
- les méthodes et outils de calculs spécifiques utilisés
- les principaux accidents de criticité
Protection et contrôle matières/installations
- la législation nationale et internationale, l'organisation française.
Aspects sociétaux et acceptabilité du nucléaire : développer les thèmes sociétaux
- démantèlement
- énergie et développement humain,
- sûreté et compétitivité, sûreté et prolongation de la durée de vie des centrales,
- stockage géologique des déchets,
- nucléaire et santé …
Economie, géopolitique des énergies : connaitre :
- la problématique énergétique mondiale, les aspects géopolitiques
FH&0 et risque industriel :
- appréhender l’historique de la prise en compte de la composante FH&O du risque industriel,
- identifier les facteurs ayant une influence négative sur l’activité humaine et les facteurs organisationnels « pathogènes »
- pour plusieurs accidents industriels majeurs, analyser les causes FH&O,
- Maitriser l’anglais écrit et oral (niveau B2)
Systèmes nucléaires (REP) (320 heures)
Description fonctionnelle du système REP
- le combustible, les éléments de cuve, les composants primaires et secondaire, le contrôle commande, les principaux systèmes fluides auxiliaires et de sauvegarde,
Exploitation des coeurs REP
- les phénomènes physiques affectant le comportement des coeurs, les études de conception du combustible, le REX d’exploitation des combustibles
- la recherche et l’optimisation des plans de chargement coeur,
Conduite du système REP
- les limites des diagrammes PT et de pilotage, les états standards, le démarrage d’une tranche.
Applications :
- bilans de réactivité, des flux de matière et d’énergie sur le procédé REP, évolution des paramètres physiques du système lors de transitoires de fonctionnement. Calcul d’ordres de grandeur.
- interactions entre les sous-systèmes, les diverses contre-réactions, les couplages physiques, propriétés d’un système complexe
- Conduite en fonctionnement normal, dans les limites autorisées, sur simulateur
Notions générales de sûreté nucléaire
- l’exercice des responsabilités en matière de sûreté, l’organisation de la sûreté, le rôle de l’ASN
- les principes fondamentaux de sûreté et les méthodes associées
- le contexte international
- les grands accidents nucléaires
Sûreté à la conception et à l’exploitation des réacteurs
- les situations de fonctionnement du RDS, les règles d’études, les enseignements tirés : missions, exigences
fonctionnelles, classement, les notions de CDU, redondance, séparation physique, diversification, essais périodiques, ..
- les RGE : moyens de prévention ; moyens de surveillance; moyens de conduite
- l’analyse du retour d’expérience : finalités, organisation
Objectifs
Acquérir des connaissances et compétences scientifiques en neutronique et matériaux pour l'électronucléaire ; maîtriser les différents challenges industriels à surmonter pour produire une énergie électrique fiable et peu chère ;
Connaître les aspects technologiques des principaux types de centrales existantes ainsi que celles en développement ; maitriser tous les aspects liés à la sureté et au cycle du combustible ; avoir une vision globale des enjeux techniques, économiques, politiques et stratégiques du marché de l'énergie électronucléaire.
Diplômes concernés
Niveau requis
M1Pré-requis
aucunModalités d'acquisition
Examens sur table
Projets: présentation + rapport
Composition du parcours
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EEN01 EEN02 EEN03 EEN04 EEN05 EEN06 EEN07 EEN08 EEN09 EEN10 EEN11 EEN12 3A SUB_EEN