Brevet FR2000967A1 — publié le 19690919

i 2000967 La présente invention concerne des réacteurs nucléaires régénérateurs à neutrons rapides refroidis par un métal liquide, destinés à produire de l'énergie. On pense que les grands réacteurs du type ci-dessus ne peu-5 vent pas être construits simplement par une multiplication des dimensions d'un petit réacteur prototype pilote, étant donné que les problèmes qui se posent avec les petits réacteurs, mais qui peuvent être d'un ordre de grandeur acceptable pour eux, peuvent parfaitement se multiplier de façon à être inacceptables pour le 10 réacteur de plus grande dimension. Par exemple, dans un réacteur prototype régénérateur à neutrons rapides refroidi par du sodium, dans lequel le circuit du réfrigérant est plongé dans une cuve contenant du sodium, il est vraisemblable qu'il se produit une variation du niveau du sodium dans la cuve et qu'il se pose un 15 problème en ce qui concerne l'entraînement du gaz depuis l'atmosphère se trouvant au-dessus du sodium contenu dans la cuve. Cependant, on pense que ces deux problèmes ne sont pas suffisants pour avoir un effet significatif quelconque sur le fonctionnement avec succès, tandis que dans le cas d'un grand réacteur produc-20 teur d'énergie, comme tin réacteur de 1300 MW (e), il est nécessaire de prévoir un moyen pour supprimer les causes de ces phénomènes. La présente invention a pour but de fournir une disposition optimale pour de grands réacteurs producteurs d'énergie de ce type. 25 Suivant l'invention, un grand réacteur nucléaire producteur d'énergie du type comprenant un réacteur régénérateur à neutrons rant est plongé dans une masse du métal liquide ^contenue dans une cuve disposée dans une fosse, présente un coeur enfermé, ledit 30 coeur et les écrans neutroniques radiaux et d'extrémité inférieure étant contenus dans une enceinte ouverte au sommet, le sommet de l'enceinte étant fermé par un couvercle comprenant une partie de l'écran neutronique de l'extrémité supérieure, la partie restante de l'écran neutronique de l'extrémité supérieure étant constituée 35 par une voûte de ladite fosse, et il présente plusieurs boucles de circuit du réfrigérant dont chacune comprend des canalisations de sortie qui pénètrent dans l'enceinte à sa région d'extrémité supérieure, des canalisations d'entrée qui pénètrent dans l'enceinte à son extrémité inférieure, et des échangeurs de chaleur dont le circuit du réfrigé- 69 01789 2000967 et des moyens de circulation du métal liquide en circuit entre les canalisations de sortie et d'entrée. Le terme "coeur" doit être considéré comme englobant les régions occupées par la matière fertile, qu'elles soient axiales ou radiales, ou. les deux. 5 La voûte de la fosse comprend de préférence au moins une par tie qui peut tourner par rapport au coeur, la ou l'une des parties étant coaxiale au coeur du réacteur, et le couvercle de l'enceinte est relié à la partie coaxiale de la voûte pour tourner avec elle. En conséquence, et également à cause de la différence 10 de dilatation, il existe une étanchéité imparfaite entre l'enceinte et son couvercle, mais on pense que le degré d'échappement peut être rendu tolérable, en particulier lorsqu'on prévoit line épuration ou balayage comme indiqué ci-après. Il peut également se produire une fuite à l'extrémité d'entrée de l'enceinte du 15 coeur et cette fuite peut être dirigée de façon à passer sur la région de sortie de l'enceinte pour balayer et réduire la quantité du réfrigérant de la masse qui rejoint le réfrigérant de sortie à cause de 1'étanchéité imparfaite entre l'enceinte et son couvercle. 20 Le couvercle de l'enceinte est utilisé commodément non seule ment pour constituer une partie de l'écran neutronique de l'extrémité supérieure, mais également pour supporter l'appareillage et les instruments nécessairement associés au coeur du réacteur, comme le mécanisme des barres de réglage, les conduites d'échan-25 tillonnage pour le réfrigérant afin de détecter les cartouches de combustible défaillantes, les thermocouples destinés à détecter la température de sortie du réfrigérant du coeur, etc. La partie coaxiale de la voûte de la fosse et le couvercle de l'enceinte qui y est relié sont de préférence mobiles ensemble 30 vers l'extérieur par rapport au coeur du réacteur, de façon que l'appareillage de surveillance associé au couvercle de l'enceinte puisse être retiré du coeur du réacteur pour permettre de'recharger le coeur à l'aide de la ou des parties rotatives de la voûte de la fosse. 35 Etant donné que le couvercle de l'enceinte et la partie de la voûte de la fosse qui y est reliée sont soumis à une force considérable exercée vers le haut par le courant ascendant du réfrigérant depuis, le coeur, et du fait que pour fournir une retenue continue» ces pièces reliées doivent également pouvoir résister 69 01789 3 2000967 à la force considérable exercée vers l'extérieur par toute excursion ayant la violence d'une explosion à l'intérieur de la cuve du réacteur, il est préférable de construire la cuve du réacteur de façon qu'elle ait la largeur minimale dans la région dans la-5 quelle le coeur se trouve, de façon que la structure de retenue de la voûte ou d'une partie de la voûte de la fosse puisse avoir une portée minimale. Des formes de section droite appropriées pour cette cuve de réacteur comprennent des formes ovales, elliptiques ou rectangulaires avec des angles arrondis. 10 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressor- tiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs formes de réalisation de la présente invention. Sur ces dessins : 15 la figure 1 est une vue de côté en partie en coupe médiane montrant une construction d'un grand réacteur nucléaire producteur d'énergie du type régénérateur à neutrons rapides refroidi par un métal liquide ; la figure 2 est une vue en plan de la figure 1 ; 20 la figure 3 est une vue en plan d'une autre construction d'un grand réacteur nucléaire producteur d'énergie du type régénérateur à neutrons rapides refroidi par un métal liquide ; la figure 4 est une coupe suivant le plan secondaire de la cuve du réacteur représentée sur la figure 3 ; et 25 la figure 5 est une demi-coupe partielle suivant le plan prin cipal de la cuve représentée sur la figure 3, la moitié non représentée étant généralement symétrique à la moitié représentée. Le réacteur nucléaire représenté sur les figures 1 et 2 est conçu pour une puissance électrique de 1300 MW, et est du type 30 régénérateur à neutrons rapides refroidi par du sodium. Brièvement, il comprend une cuve primaire 1 à double paroi contenue dans une fosse 2 et fermée par une voûte 3 supportée en travers de l'ouverture de la fosse. La cuve 1 contient du sodium jusqu'à un niveau désigné par L (figure 1). Elle contient également tout le 35 circuit primaire du réfrigérant du réacteur qui est plongé dans le sodium et qui comprend le coeur 4 du réacteur (qui comporte les régions axiales de la matière fertile de l'une ou l'autre région d'extrémité et radiale 5)j quatre parties 6 occupées par des échangeurs de chaleur, quatre pompes 7 et des conduites 69 01789 4 2000967 reliant ces éléments qui seront décrits plus loin. Pour contenir ces éléments, l'enceinte du réacteur est rectangulaire avec des extrémités arrondies en plan (figure 2) et présente un fond arrondi avec les dimensions approximatives suivantes : une longueur 5 de 25 mètres, une largeur de 13,3 mètres et une profondeur de 14,6 mètres. Le coeur et ses éléments auxiliaires se trouvent d'un côté de la cuve (le côté de droite en observant la figure 1), les échangeurs de chaleur et les deux pompes se trouvant du côté opposé, les deux autres pompes étant situées plus ou moins au cen-10 tre et occupant l'espace laissé par la forme généralement cylindrique (en plan) du coeur et de ses éléments auxiliaires (voir figure 2). Le coeur du réacteur, y compris la région radiale de la matière fertile, est entouré par une enceinte 50 comprenant une pa-15 roi latérale cylindrique 8 avec un calorifugeage 9 et un blindage 10 sur sa surface interne, un couvercle 11 recouvrant l'extrémité supérieure qui s'ajuste avec jeu sur la paroi 8, et un élément de fermeture de l'extrémité inférieure du coeur comprenant une plate-forme 12 supportée par des poutres 13 suspendues à des cro-20 chets, ou bien, comme représenté, un cylindre 14 suspendu à la voûte 3 de la fosse. Les conduites 15 pénètrent dans la paroi latérale 8 et le cylindre 14 à un certain nombre de positions radiales aux 2/3 environ de la hauteur du coeur, ces positions étant indiquées sur la figure 2. Les conduites 15 débouchent dans les 25 échangeurs de chaleur primaires 6, et le sodium chaud, qui passe à travers les régions occupées par le combustible et la matière fertile, pénètre dans les conduites 15 à cause de l'obstacle qu'offrent le couvercle 11 et des chicanes appropriées (non représentées) prévues à l'extrémité supérieure du blindage 10. Après 30 avoir échangé la chaleur, le sodium passe des échangeurs de cha-lêur primaires dans les entrées des pompes 7 par l'intermédiaire de plusieurs conduites 16. Le sodium refoulé par les pompes 7 est acheminé par des conduites 17 vers l'extrémité inférieure du coeur pour passer de bas en haut à travers lui. 35 Une grille 18 est supportée par la plate-forme 12, et les con duites 17 s'étendent à travers la plate-forme 12 et se terminent aux extrémités d'entrée des tubes de support des cartouches de combustible,(non représentés, mais disposés dans le volume 19 de la figure 1), ,qui sont supportés par la grille 18, le sodium 69 01789 5 2000967 passant à travers les tubes de support et dans les sous-ensembles de cartouches de combustible pour passer sur les barreaux de combustible de ces derniers. Une cuve collectrice 20 est située au-dessous de la grille et sert à recueillir toute fuite ou reflux 5 du sodium depuis les extrémités des conduites 17. La cuve collectrice communique avec une conduite 21 qui est reliée à l'entrée d'une ou plusieurs des pompes 7s de façon que le sodium parvenant dans la cuve 20 soit ramené vers la ou les pompes respectives pour rejoindre le courant principal. 10 Selon une variante (non représentée),.la conduite 21 peut s'élever jusqu'à l'extrémité supérieure du coeur afin d'enlever le sodium froid de la masse de sodium contenue dans la cuve qui, sinon, pourrait rejoindre, par l'intermédiaire d'une fuite ou d'un jeu du couvercle 11, le sodium chaud provenant du coeur et 15 altérer sa température. Le courant de balayage est ramené par une canalisation appropriée à l'entrée d'une ou plusieurs pompes 7. Un écran neutronique 22 est supporté par une partie du couvercle 11 et fait partie de ce dernier, et est traversé par des tubes d'accès qui permettent d'effectuer diverses opérations com-20 prenant le réglage, la manipulation et la surveillance du combustible dans les régions du coeur occupées par le combustible et la matière fertile. Ainsi, deux tubes d'accès 23 servent à transférer les sous-ensembles de cartouches de combustible entre le coeur et un compartiment 24 de stockage du combustible disposé le 25 long du côté du coeur à l'extérieur de l'enveloppe 50 du coeur, mais à l'intérieur d'une enveloppe partielle 25 qui lui est propre et qui présente un calorifugeage 26, et qui est ouverte à ses extrémités supérieure et inférieure pour permettre l'écoulement par convection du réfrigérant sur les sous-ensembles de cartouches 30 de combustible qui y sont emmagasinés (un sous-ensemble étant représenté sur la figure 1 et désigné par 27) depuis la masse principale du sodium contenue dans la cuve 1. Les sous-easembles de combustible sont supportés dans le compartiment de stockage par des grilles 28 et 29, et il est prévu un moyen (non représenté, 35 mais prévu dans l'espace 30) pour absorber le choc au cas où un sous-ensemble de cartouche de combustible tombe accidentellement dans le compartiment de stockage depuis une machine de chargement 31 qui fonctionne suivant le principe du treuil et des pinces à zigzags, et sert à charger de nouveaux sous-ensembles de cartouches 69 01789 6 2000967 de combustible dans le compartiment de stockage 24 et à enlever les sous-ensembles de cartouches de combustible irradiés dudit compartiment. Un château de plomb (non représenté), destiné à isoler et refroidir des sous-ensembles de cartouches de combusti-5 ble irradiés, peut êtpe placé sur la machine de chargement 31 et peut en être enlevé lorsqu'il est chargé, et il peut être transporté vers des installations de traitement du combustible qui sont éloignées. Les tubes d'accès 23 présentent des machines de transfert des sous-ensembles des cartouches de combustible (non 10 représentées) qui sont disposées d'une façon amovible à leurs extrémités supérieures pour exécuter les opérations de transfert du combustible entre le coeur (y compris la région de la matière fertile) et le compartiment 24 de stockage du combustible. Afin de permettre une mise en position universelle, les tubes d'accès 15 23 sont prévus dans des ouvertures ménagées dans un bouclier rotatif interne 32 dont l'axe de rotation est coaxial à l'axe du coeur. Le bouclier interne 32 est disposé d'une façon excentrique dans un bouclier rotatif externe 33 dont l'axe est excentrique par rapport à l'axe du coeur. Des moyens sont prévus (représentés 20 schématiquement sur la figure 1 et désignés par 34 et 35) pour monter et faire tourner les bouclier 32 et 33 respectivement, le bouclier externe 33 étant monté dans la voûte 3. En outre, des moyens sont également prévus (non représentés) pour soulever le bouclier interne 32 par rapport au bouclier externe 33 dans un 25 but qui sera décrit plus loin. La machine de chargement 31 efet montée dans le bouclier externe 33 et peut desservir les diverses positions prévues dans le compartiment 24 de stockage du combustible en faisant tourner le bouclier externe 33- Le bouclier interne 32 sert également à supporter un appareil 30 36 destiné à manoeuvrer les barres de réglage 37 prévues dans des tubes d'accès 38 montés dans l'écran neutronique 22, les barres 37 étant reliées à l'appareil 36 par des moyens de suspension 39 introduits dans les tutres 40 traversant le bouclier interne 32. En outre, le bouclier interne 32 supporte un appareil 41 destiné 35 à détecter la radioactivité d'échantillons extraits du réfrigérant effluent provenant de chaque sous-ensemble de cartouches de combustible situé dans le coeur ou d'un groupe de ces sous-ensembles. Une seule conduite d'échantillonnage est représentée pour plus de clarté et est désignée par 42. Il convient de noter que 69 01789 7 2000967 cette conduite d'échantillonnage 42 converge depuis le coeur jusqu'au détecteur de radioactivité, et que la conduite 42 pénètre légèrement dans la région du coeur ; ceci pour garantir que l'échantillon soit recueilli juste à l'intérieur de l'enveloppe d'un 5 sous-ensemble de combustible, ou à partir d'une sortie commune d'un groupe de sous-ensembles, quel que soit le système choisi. Ainsi, l'échantillon ne représante vraiment que le sous-ensemble ou ce groupe de sous-ensembles. La conduite 42 sert aussi à guider des câbles de thermocouples provenant du sous-ensemble ou du 10 groupe de sous-ensembles ; une paire de ces câbles est représentée en 43, et ils s'étendent (non représentés) de bas en haut à travers le bouclier 32 jusqu'à un appareil approprié d'affichage et d'enregistrement prévu au poste de commande du. réacteur ou à un endroit intermédiaire. 15 Le couvercle 11 et l'écran peutronique 22 qui en est soli daire sont fixés au bouclier 32 par un montant creux 44, de façon que la combinaison de l'écran neutronique 22 et du couvercle tV. tourne et soit soulevée avec le bouclier interne 32. D'après ce qui précède, on voit que l'ensemble comprenant le bouclier 32 et 20 la combinaison de l'écran neutronique 22 et du couvercle 11, et les conduites d'échantillonnage 42, qui sont montées dans l'écran 22, qui traversent le couvercle 11 et s'étendent dans le coeur dans leurs positions normales, doit être soulevé pour permettre à l'ensemble de tourner par rapport au coeur qui, naturellement, est 25 fixe. Un soulèvement d'une distance de 10 cm environ pour les dimensions relatives représentées sur les dessins suffit. Ainsi, pour les opérations de transfert du combustible, ce soulèvement doit précéder toute rotation du bouclier interne 32 (et naturellement aussi toute rotation du bouclier externe 33, étant donné 30 que le bouclier 32 est monté excentriquement dans ce dernier), et en outre, les barres de réglage 37 doivent être retirées du coeur. On prévoit un moyen (non représenté) pour garantir l'introduction des barres d'arrêt dans le coeur pendant les opérations de chargement, au cas où un phénomène quelconque le nécessiterait ; un 35 appareil approprié a la caractéristique de ne pas être associé avec l'un quelconque des éléments rotatifs sus-mentionnés. Ainsi, si cela est souhaitable, le réacteur peut être agencé de façon à permettre un enfournement en charge. Les échangeurs de chaleur 6 sont du type à tubes en U qui ne 69 01789 8 2000967 nécessitent qu'un seul collecteur à l'extrémité supérieure des tubes. Le sodium est utilisé comme fluide secondaire, le sodium secondaire provenant de collecteurs situés à l'extérieur de l'enceinte 1 par l'intermédiaire de conduites (non représentées) qui 5 aboutissent à des échangeurs de chaleur secondaires pour engendrer de la vapeur d'eau destinée à des turbines en vue d'une production d'énergie. Deux parties 6 comprenant des échangeurs de chaleur sont contenues dans chacun des deux récipients 45, le courant de sodium primaire passant à l'extérieur d'une rangée 10 centrale d'entrée constituée par les extrémités des conduites 15, sur les tubes 46 dans lesquels s'écoule le sodium secondaire, pour atteindre enfin les entrées des pompes 7 par l'intermédiaire des conduites 16. Les pompes 7 sont accessibles en vue de leur entretien par 15 des trous d'homme 47 ménagés dans la voûte 3 et qui sont fermés par des bouchons de protection. Lesdites pompes sont du type à rotor, à écoulement axial, et sont entraînées électriquement en utilisant l'énergie fournie par la centrale, mais elles sont équipées de moteurs auxiliaires de secours commandés par une source 20 d'électricité de secours garantie. Des volants sont également prévus pour assurer une capacité de déchargement afin de permettre d'effectuer la commutation sur les réserves de secours en entravant au minimum la circulation du sodium. Une conduite de sortie 48 (figure 2) provenant de chaque pompe présente une varme 25 49, et communique directement avec la masse de sodium contenue dans l'enceinte 1 ; ceci est destiné à assurer la possibilité d'un échange du sodium entre le circuit primaire, qui est entièrement isolé des fuites et de l'écoulement de balayage précédemment mentionné, et la masse du sodium. Le degré d'interchangea-30 bilité peut être réglé par la vanne 49 qui peut être commandée a distance. L'espace compris entre la voûte 3 et le niveau L du sodium est occupé par un gaz inerte (par exemple de l'argon) 53 qui est maintenu à une pression légèrement inférieure à la pression atmosphé-35 rique, de façon que s'il se produit une fuite, elle se fasse vers l'intérieur. Les jeux, par exemple ceux compris entre les boucliers 32 et 33 et entre le bouclier 33 et la voûte 3» sont protégés par des joints immergés et un gaz inerte purge l'espace intermédiaire compris entre les joints immergés, une légère 69 01789 9 2000967 surpression provoquant le barbotage du gaz de purge vers l'intérieur à travers le joint immergé inférieur. En se référant maintenant aux figures 3 à 5, on remarquera tout d'abord qu'il existe un certain nombre de similitudes entre 5 la forme de réalisation qu'on va décrire maintenant et celle qu'on a décrite ci-dessus ; les pièces analogues sont désignées par des numéros de référence correspondants (plus 100). La construction diréacteur nucléaire représentée sur les figures 3 à 5 est également conçue pour une puissance électrique de 1300 MW et 10 il est également du type régénérateur à neutrons rapides refroidi par du sodium. Brièvement, ledit réacteur comprend une cuve primaire 101 à double paroi contenue dans une fosse 102 et fermée par une voûte 103 supportée en travers de l'ouverture de la fosse. La cuve 101 contient du sodium jusqu'à un niveau L' (figures 4 et 15 5). Elle contient également tout le circuit du réfrigérant primaire du réacteur, qui est plongé dans le sodium, et qui comprend le coeur 104 du réacteur (comportant les régions axiales de la matière fertile de l'une ou l'autre région d'extrémité et radiale 105), quatre échangeurs de chaleur primaires 106 partagés entre 20 deux récipients 152 (figures 3 et 5), quatre pompes 107 et une canalisation reliant ces éléments, comme on le décrira plus loin. Pour contenir ces éléments, la cuve 101 du réacteur est de fonrne elliptique (figure 3) et présente un fond arrondi avec les dimensions approximatives suivantes : une longueur de 19,7 mètres ; une 25 largeur de 10 mètres ; et une profondeur de 13,7 mètres. Le coeur et ses éléments auxiliaires se trouvent au centre du diamètre principal de la cuve 101, mais sont décalés par rapport au centre du diamètre secondaire (voir figure 3), deux échangeurs de chaleur et deux pompes se trouvant de part et d'autre du coeur. 30 Le coeur 104 du réacteur, comprenant la région radiale 105 de la matière fertile, est enfermé dans une enceinte 150 comprenant une paroi latérale cylindrique 108 avec un calorifugeage 109 et un blindage 110 sur sa surface interne, un couvercle d'extrémité supérieure 111 s'ajustant sur la paroi 108, et un élément de 35 fermeture de l'extrémité inférieure du coeur comprenant une plateforme 112 supportée-par des poutres 113 suspendues à des dispositifs de suspension, ou comme représenté, un cylindre 114 suspendu à la voûte 103 de la fosse. Des conduites 115 traversent la paroi latérale 108 et le cylindre 114 dans quatre positions 69 01789 10 2000967 radiales en regard de la partie supérieure du coeur, ces positions étant indiquées sur les figures 3 et 5• Les conduites 115 débouchent dans les échangeurs de chaleur primaires 106, et le sodium chaud, qui est passé à travers les régions occupées par le 5 combustible et la matière fertile, est acheminé dans les conduites 115 par l'obstacle formé par le couvercle 111 et par des chicanes appropriées 151 (figures 4 et 5) prévues à l'extrémité supérieure du blindage 110. Après l'échange de chaleur, le sodium passe des échangeurs de chaleur primaires dans les entrées des pompes 107 10 qui sont contenues dans le même récipient 152 que les échangeurs de chaleur correspondants. Le sodium refoulé par les pompes 107 est acheminé par les conduites 117 vers l'extrémité inférieure du coeur pour passer à travers lui de bas en haut. Une grille 118 est supportée par la plate-forme 112, et les 15 conduites 117 traversent la plate-forme 112 et se terminent aux extrémités d'entrée des tubes de support des cartouches de combustible (non représentés mais situés dans l'espace 119, figures 4 et 5), qui sont supportés par la grille 118, le sodium passant dans les tubes de support et à travers les sous-ensembles des car-20 touches de combustible, puis sur leurs barreaux de combustible. Une cuve collectrice 120 est située au-dessous de la grille et sert à recueillir toute fuite ou refoulement du sodium depuis les extrémités des conduites 117. La cuve collectrice 120 communique avec une conduite 121 qui débouche dans l'entrée d'une ou plu-25 sieurs des pompes 107, de façon que le sodium qui atteint la cuve 120 soit ramené dans la ou les pompes respectives pour rejoindre le courant principal. Selon une variante (non représentée), la conduite 121 peut s'élever jusqu'à l'extrémité supérieure du coeur afin d'enlever 30 le sodium froid de la masse de sodium contenue dans la cuve qui, par une fuite ou un jeu du couvercle 111, pourrait rejoindre le sodium chaud provenant du coeur et affecter sa température. Le courant de balayage est ramené par une canalisation appropriée à l'entrée d'une ou plusieurs pompes 107-35 Un écran neutronique 122 est supporté par le couvercle 111 et fait partie de ce dernier, et il est traversé par des tubes d'accès destinés à exécuter diverses opérations comprenant le réglage, la manipulation du combustible et la détection de la radioactivité dans les régions du coeur occupées par le combustible et la 69 01789 ii 2000967 matière fertile. Ainsi, deux tubes d'accès 123 (figure 4) servent à transférer des sous-ensembles de cartouches de combustible entre le coeur et un compartiment 124 de stockage de combustible disposé le long du côté du coeur à l'extérieur de l'enceinte 150 5 du coeur, mais à l'intérieur d'une enceinte partielle 125 qui lui est propre, qui est munie d'un calorifugeage 126 et qui est ouverte à ses extrémités supérieure et inférieure pour permettre un écoulement par convection du réfrigérant sur les sous-ensembles de cartouches de combustible qui y sont stockés (un seul étant re-10 présenté sur la figure 4 et désigné par 127) depuis la masse principale du sodium contenue dans la cuve 101. Les sous-ensembles de co&bustible sont supportés dans le compartiment de stockage par des grilles 128 et 129, et on prévoit un moyen (non représenté, mais prévu dans l'espace 130) pour absorber le choc au cas où un 15 sous-ensemble de cartouche de combustible tombe accidentellement dans le compartiment de stockage depuis une machine 131 de chargement qui fonctionne suivant le principe du treuil et des pinces è zigzags, et sert à charger de nouveaux sous-ensembles de cartouches de combustible dans le compartiment de stockage 124, et à 20 enlever des sous-ensembles de cartouches de combustible irradiés de ce dernier. Un château de plomb (non représenté), destiné à isoler et à refroidir des sous-ensembles de cartouches de combustible irradiés, peut être placé sur la machine de chargement 131 et peut en être enlevé, lorsqu'il est chargé, et peut être trans-25 porté vers des installations de traitement du combustible situées à un endroit éloigné. Les tubes d'accès 123 présentent des machines de transfert des sous-ensembles de cartouches de combustible (non représentées) qui sont disposées d'une façon amovible à leurs extrémités supérieures pour exécuter des opérations de 30 transfert du combustible entre le coeur (y compris la région occupée par la matière fertile) et le compartiment de stockage 124. Afin de permettre une mise en position universelle, les tubes d'accès 123 sont disposés dans des ouvertures ménagées dans un écran rotatif interne 132 dont l'axe de rotation est coaxial à 35 l'axe du coeur. Les machines de transfert du combustible sont portées par le bouclier 132. Le bouclier interne 132 est disposé d'une façon excentrique dans un bouclier rotatif externe 133 dont l'axe est excentrique par rapport à l'axe du coeur. On prévoit des moyens (représentés schématiquement sur la figure 4 et désignés 69 01789 12 2000967 par 134 et 135) pour monter et faire tourner les boucliers 132 et 133, respectivement 3 le bouclier externe 133 étant monté dans la voûte 103. En outre, on prévoit également des moyens (non représentés) pour soulever le bouclier interne 132 par rapport au bou-5 clier externe 133 dans un but qui ressortira plus loin. La machine de chargement 131 est montée dans le bouclier externe 133, et peut desservir les diverses positions du compartiment 124 de stockage de combustible lors de la rotation du bouclier externe 133. 10 Le bouclier interne 132 sert également à supporter un appareil 136 destiné à actionner des barres de réglage 137 prévues dans des tubes d'accès 138 montés dans l'écran neutronique 122, les barres 137 étant reliées à l'appareil 136 par des éléments de suspension 139 introduits dans les tubes 140 traversant le bou-15 clier interne 132. En outre, le bouclier interne 132 porte un appareil 141 destiné à détecter la radioactivité d'échantillons extraits du réfrigérant effluent provenant de chaque sous-ensemble de cartouches de combustible situé dans le coeur ou d'un groupe desdits sous-ensembles. Une seule conduite d'échantillonnage est 20 représentée pour plus de clarté, et est désignée par 142. On remarquera que cette conduite d'échantillonnage 142 converge depuis le coeur en direction de l'appareil détecteur de radioactivité, et que la conduite 142 pénètre légèrement dans la région du coeur ; ceci pour garantir que l'échantillon soit prélevé juste à l'inté-25 rieur de l'enveloppe d'un sous-ensemble de combustible ou dans une sortie commune d'un groupe de sous-ensembles, quel que soit le système choisi. Ainsi, l'échantillon ne représente vraiment que ce sous-ensemble ou ce groupe de sous-ensembles. La conduite 142 sert également à guider des câbles de thermocouples depuis le 30 sous-ensemble ou le groupe de sous-ensembles ; une paire de ces câbles est représentée en 143, et s'étend (d'une façon non représentée) vers le haut à travers le bouclier 132 jusqu'à un appareil approprié d'affichage et d'enregistrement prévu au poste de commande du réacteur ou à un endroit intermédiaire. 35 La combinaison de l'écran neutronique 122 et du couvercle 111 est fixée au bouclier 132 par un montant creux 144, de façon que la combinaison de l'écran neutronique 122 et du couvercle 111 tourne et soit soulevée avec le bouclier interne 132. D'après ce qui précède, on voit que l'ensemble comprenant le bouclier 132, 69 01789 13 2000967 la combinaison de l'écran neutronique 122 et du couvercle 111 et les conduites d'échantillonnage 142 qui sont montées dans l'écran 122, qui pénètrent dans le couvercle 111 et s'étendent dans le coeur dans la position normale, doit être soulevé pour que l'en-5 semble puisse tourner librement par rapport au coeur, qui est naturellement fixe. Il suffit d'un soulèvement d'environ 10 cm pour les dimensions relatives indiquées sur le dessin. Ainsi, pour les opérations de transfert du combustible, ledit soulèvement doit précéder toute rotation du bouclier interne 132 (et naturellement 10 aussi toute rotation du bouclier externe 133, étant donné que le bouclier 132 est monté d'une façon excentrique dans ce dernier), et en outre les barres de réglage 137 doivent être retirées du coeur. On prévoit un moyen (non représenté) pour permettre l'introduction de barres d'arrêt dans le coeur pendant les opérations 15 de chargement, au cas où un phénomène quelconque l'exigerait ; un appareil approprié a la caractéristique de ne pas être associé à l'un quelconque des éléments rotatifs sus-mentionnés. Ainsi, si on le désire, le réacteur peut être agencé pour permettre un enfournement en charge. 20 II convient de noter en outre que du fait que le couvercle 111 contraint le réfrigérant, qui a traversé le coeur 104, 105, à passer dans les conduites 115 et fasse ainsi dévier le courant ascendant de 180° à l'aide des chicanes 151, le couvercle 111 est soumis à une grande force ascendante qui est transmise par l'in-25 termédiaire de l'écran neutronique 122 et du montant 144 au bouclier 132. Il est ainsi nécessaire de maintenir le bouclier 132, et ce maintien est assuré par des poutres qui s'étendent sur la petite largeur de la fosse 102, la construction de ces poutres étant simplifiée par leur longueur minimale rendue possible par 30 la forme elliptique de la cuve 101. La nécessité d'un maintien à 1'encontre des forces exercées par le réfrigérant est cependant relativement négligeable en comparaison de la nécessité de prévoir une retenue pour empêcher une excursion de la violence d'une explosion à l'intérieur de la cuve du réacteur. La faculté de 35 donner aux poutres de maintien une force mécanique suffisante à l'encontre des forces explosives est grandement favorisée par la longueur minimale des poutres. Bien que la forme elliptique de la cuve 101 favorise d'une façon importante le pouvoir de retenue et la répartition commode des principaux éléments du coeur, du 69 01789 14 2000967 compartiment de stockage du combustible, des échangeurs de chaleur et des pompes de circulation, on peut également utiliser des formes différentes de la forme elliptique et qui ont une largeur principale et une largeur secondaire. A titre d'exemple, on paut 5 citer une cuve rectangulaire ayant des angles arrondis, comme prévu dans la construction décrite plus haut en se référant aux figures 1 et 2, et une cuve ovale. Les échangeurs de chaleur 106 (figures 3 et 5) sont disposés de façon qu'il y en ait deux dans chaque récipient 152, chaque 10 échangeur ayant sa propre pompe 107. La disposition est telle que le sodium chaud provenant du coeur et des régions radiales de la matière fertile soit introduit dans chaque récipient 152 par deux conduites 115, une conduite 115 étant associée à chaque échangeur de chaleur 106. Chaque échangeur de chaleur 106 présente une 15 chambre d'équilibre d'entrée 154 qui communique avec l'extrémité supérieure de tubes 155 maintenus dans des plaques à tubes supérieure et inférieure 156 et 157j respectivement. Les extrémités inférieures des tubes 155 débouchent dans une chambre d'équilibre inférieure 158 dans laquelle se trouvent les entrées 159 de la 20 pompe respective 107 qui est du type à rotor, à écoulement radial, à double entrée, les sorties 160 de la pompe communiquant avec les conduites 117 pour ramener le réfrigérant dans le coeur. Le sodium secondaire, qui est en circuit avec des échangeurs de chaleur secondaires (non représentés) à l'extérieur de la cuve 101 et qui 25 est utilisé pour engendrer de la vapeur d'eau destinée à des turbines génératrices d'électricité, entre dans chaque récipient 152 par des conduites 161 à l'extrémité inférieure adjacente et au-dessus de la plaque à tubes 157 de chaque échangeur 106, et il sort par une conduite 162 qui évacue le sodium secondaire à l'ex-30 trémité supérieure de la chambre 163 formée entre les plaques à tubes 156 et 157» Ainsi, le sodium primaire provenant du coeur traverse les tubes 155» tandis que le sodium secondaire s'écoule à contre-courant sur les tubes 155- Chacune des pompes 107 est disposée dans un tube 164 qui tra-35 verse chaque récipient 152 et ces pompes sont accessibles en vue de leur entretien par les trous d'homme 147 ménagés dans la voûte 103 et qui sont fermés par des bouchons de protection. Les échangeurs de chaleur 106 peuvent être également atteints par des ■ferons dtïiOEime 165 formés par des bouchons de protection. Les 69 01789 15 2000967 pompes 107 sont commandées électriquement en utilisant l'énergie fournie par la centrale, mais il est prévu des moteurs auxiliaires de secours commandés par une source d'électricité de secours garantie. Des volants sont également prévus pour fournir une ca-5 pacité de déchargement afin de permettre d1effectuer une commutation sur les réserves de secours, en entravant au minimum la circulation du sodium. Commodément, une conduite de sortie (non représentée) provenant de chaque pompe présente une vanne et communique directement avec la masse de sodium contenue dans la cuve 10 101 ; ceci est destiné à assurer la possibilité d'échanger le sodium entre le circuit primaire, qui est entièrement isolé des fuites et du courant de balayage précédemment mentionnés, et la masse de sodium. Le degré d'interchangeabilité peut être réglé par la vanne qui est commandée à distance. 15 Dans une variante, et pour permettre à la masse de sodium de constituer un meilleur dissipateur de chaleur afin d'extraire la chaleur du coeur en cas de défaillance d'une ou plusieurs pompes â sodium, au lieu de constituer la communication entre chaque circuit isolé et la masse comme sus-mentionné, elle peut compren-20 dre une vanne manoeuvrable à la main et une vanne de secours dans la partie la plus haute de chaque boucle réservée au réfrigérant, et une vanne manoeuvrable à la main et une vanne de secours du côté d'entrée de chaque pompe de circulation du sodium. L'espace compris entre la voûte 103 et le niveau L' du so-25 dium est occupé par une atmosphère d'un gaz inerte 153 (par exemple d'argon) qui est maintenu à une pression légèrement inférieure à la pression atmosphérique, de façon que toute fuite qui peut se produire se fasse vers l'intérieur. Les jeux, par exemple ceux existant entre les boucliers 132 et 133 et entre ces der-30 niers et la voûte 103, sont protégés par des joints immergés et par un gaz inerte purgeant l'espace intermédiaire compris entre les joints immergés, une légère surpression provoquant le barbo-tage du gaz de purge vers l'intérieur à travers le joint immergé inférieur. 35 On remarquera sur la figure 3 que le compartiment 124 de stoc kage du combustible est disposé au centre autour de l'axe secnn-daire de la cuve 101 et au voisinage de sa paroi. On remarquera également sur la figure 3 que l'axe 166 du coeur est décalé par rapport au point de croisement 167 des axes principal et 69 01789 16 2000967 secondaire de la cuve elliptique 101. Il s'ensuit que le coeur est plus rapproché de cette partie de la paroi de la cuve 101 que de sa paroi opposée, cette dernière étant au voisinage du compartiment de stockage du combustible. Ce rapprochement est 5 avantageux, en ce sens que les instruments peuvent être disposés à l'intérieur de la cuve et à l'écart de la radioactivité du combustible irradié qui est provisoirement emmagasiné dans le compartiment de stockage 124. En outre, la disposition du compartiment de stockage 124 d'un côté du diamètre secondaire signifie 10 qu'il se trouve à une grande distance des autres éléments importants, en particulier des pompes, de sorte que l'influence de la radioactivité du combustible irradié emmagasiné est réduite au minimum. Le circuit du réfrigérant isolé commun aux deux constructions 15 décrites est avantageux du fait qu'il n'existe qu'un seul niveau du sodium (L,L') dans la cuve (1, 101) qui, d'une façon générale, n'est pas dérangé, en réduisant ainsi le problème posé par l'entraînement des gaz à partir de l'atmosphère à des proportions négligeables. Par suite, il n'est pas nécessaire de prévoir une hau-20 teur de la cuve susceptible de permettre des variations du niveau du sodium, et par conséquent, la longueur des éléments suspendus depuis les boucliers et la voûte de la fosse dans le sodium peut être réduite, ce qui est avantageux du point de vue mécanique, et permet de réaliser des économies de matériaux. En outre, la sur-25 face statique du sodium est à une température relativement basse, en réduisant ainsi les difficultés dues à la contrainte thermique, aux vapeurs de sodium, et en réduisant les besoins en calorifu-geage. Le circuit isolé permet également d'utiliser des échangeurs de chaleur sous pression. En outre, la présence de l'écran neu-30 tronique interne, qui fait partie du couvercle de l'enceinte du coeur, signifie que la protection nécessaire fournie par les boucliers (32, 33 ; 132, 133) est réduite en comparaison des constructions antérieures, ce qui réduit également la dimension matérielle et les frais. En outre, il en résulte également une moins 35 grande radioactivité de l'atmosphère gazeuse. La combinaison du couvercle et dè l'écran neutronique fournit une structure de support commode pour les éléments associés au réglage et aux instruments, par exemple les tubes contenant les barres de réglage (38, 138), les conduites d'échantillonnage du réfrigérant (42, 40 142), et les câbles de thermocouples (43, 143)-. 69 01789 17 2000967 REVENDICATIONS 1. Un grand réacteur nucléaire régénérateur d'énergie du type comprenant un réacteur régénérateur à neutrons rapides refroidi par un métal liquide, dont le circuit du réfrigérant est plongé 5 dans une masse de métal liquide contenue dans une cuve disposée dans une fosse, réacteur caractérisé en ce que le coeur est enfermé, ledit coeur et les écrans neutroniques radiaux et d'extrémité inférieure étant contenus dans une enceinte ouverte au sommet, le sommet de l'enceinte étant fermé par un couvercle compre-10 nant une partie de l'écran neutronique d'extrémité supérieure, la partie restante de l'écran neutronique de l'extrémité supérieure étant constituée par une voûte de la fosse, et il est prévu plusieurs boucles du circuit du réfrigérant dont chacune comprend une conduite d'évacuation qui pénètre dans la cuve dans sa région 15 d'extrémité supérieure, une conduite d'admission pénétrant dans l'enceinte à son extrémité inférieure, et des échangeurs de chaleur et des moyens de circulation du métal liquide en circuit entre les conduites d'évacuation et d'admission. 2. Un réacteur nucléaire selon la revendication 1, caractéri-20 se en ce que la voûte de la fosse comprend au moins une partie qui peut tourner par rapport au coeur du réacteur, ladite partie ou une de ces parties étant coaxiale par rapport au coeur du ré-acteur, et le couvercle de l'enceinte étant relié Lia partie coaxiale de la voûte pour tourner avec elle. 25 3» Un réacteur nucléaire selon la revendication 2, caracté risé en ce que le couvercle de l'enceinte est utilisé pour supporter l'appareillage et les instruments nécessairement associés au coeur du réacteur, comprenant le mécanisme des barres de réglage, lës conduites d'échantillonnage du réfrigérant pour dé-30 tecter la radioactivité des cartouches de combustible défaillantes, et des thermocouples pour détecter la température du courant du réfrigérant provenant du coeur. 4. Un réacteur nucléaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie coaxiale de la voûte de la fosse et le 35 couvercle de l'enceinte qui y est relié sont tous deux mobiles vers l'extérieur pai1 rapport au coeur du réacteur, de façon à permettre à l'appareillage associé au dispositif de détection de la radioactivité du coeur d'être retiré du coeur du réacteur. 5. Un réacteur nucléaire selon lrune quelconque des 69 01789 18 2000967 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins une vanne manoeuvrable à la main pour relier chaque boucle du circuit du réfrigérant à la masse du métal liquide, de façon à former un dissipateur de chaleur pour extraire la chaleur du 5 coeur du réacteur, en cas de défaillance d'un moyen de circulation du réfrigérant. 6. Un réacteur nucléaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve est construite de façon à avoir une largeur minimale dans la région dans la-10 quelle le coeur du réacteur se trouve, de manière que la struc-■ ture de maintien du couvercle du coeur et de la voûte de la fosse ou d'une partie de cette dernière puisse avoir une portée minimale .