Brevet FR2798504A3 — publié le 20010316

FR 2798504 A3 20010316 FR 9911456 A 19990913 REFROIDISSEMENT STATIQUE DE SECÜRITE POUR CUAÜDIERE NUCLEAIRE LIMITES DU CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT DES CENTRALES NUCLEAIRES Plusieurs accidents graves, dont la catastrophe de Tchernobyl, ont montré qu'un échauffement important de l'eau de refroi dissement pouvait entraîner une explosion du liquide réfri gérant y circulant afin de la refroidir. Outre son manque de sécurité, on peut reprocher à la technologie actuelle son grand encombrement. En effet, il est nécessaire de stocker le liquide réfrigérant à une distance suffisante de la chaudière nucléaire. Cet inconvénient qui, hormis des frais fréquents de réparation des soudures des tuyauteries, ne pose pas de problème important pour une installation terrestre, s'avère grave lorsqu'il s'agit de fabriquer un véhicule autonome. RECULER LES LIMITES DE L'EXPLOSION De la même manière que pour un carburant, l'explosion d'un liquide réfrigérant se produit, comme chacun sait, à une température donnée. Si rien ne pouvait modifier cette température fatidique, il faudrait renoncer définitivement à l'amélioration du rendement de l'énergie nucléaire. Mais tel n'est pas le cas puisqu'il est possible d'augmenter cette température de base d'une manière significative. LE SYSTEME DE REFROIDISSEMENT STATIQUE IL SUFFIT pour cela de diminuer la concentration du liquide réfrigérant, ce qui ne peut être fait d'une manière efficace qu'en supprimant sa circulation. La totalité du liquide réfrigérant se trouvera dès lors opérationnelle là où le i refroidissement doit se faire, répartie en volumes minuscules séparés par un enchevêtrement bon conducteur pour permettre à la chaleur de se répartir sur tout le volume réfrigérant disponible. Chaque unité de volume n'ayant à supporter qu'une quantité réduite de chaleur et ne pouvant exploser qu'une fois une température extrêmement haute atteinte, il sera possible d'augmenter énormément le pouvoir réfrigérant du système et le rendement de la chaudière nucléaire pourra dès lors être amélioré en toute sécurité. I1 faudra toutefois veiller à limiter l'ampleur de l'augmentation de puissance, ce que le moteur à fusion contrôlée de Martin FLEISCHMANN et Stanley PONS réussit facilement en entourant le coeur du réacteur d'une circulation d'eau refroidie sans cesse renouvelée. Le système statique tout entier devra cependant pouvoir être rapproché ou éloigné de la surface à refroidir en fonction des nécessités : éloignement maximal à l'arrêt et rapprochement maximal à pleine puissance. Si la puissance obtenue était telle que les atomes d'hydrogène constitutifs de l'eau du circuit primaire arrivaient à se transmuter directement en hélium, l'explosion inévitable du système de refroidissement statique enverrait à très grande vitesse des micro-billes métalliques dans toutes les directions et détruirait absolument tout dans un rayon de plusieurs mètres Aucune chaudière nucléaire ni personne ne pourrait y résister. CONSTRUCTION DE L'APPAREIL I1 appartiendra à l'ingénieur de déterminer la contenance idéale de chaque petit volume de liquide réfrigérant, la matière des micro-billes métalliques utilisées et l'épaisseur du système permettant une capacité de refroidissement maximale dans un minimum de volume. L'aire de base sera sans doute légèrement plus grande que la surface à refroidir. En ce qui concerne le liquide réfrigérant, l'hélium parait très bien convenir car il allie une température de fusion très basse à une grande légèreté. Il faudrait le verser dans le récipient avant d'y introduire les micro-billes métalliques et refermer soigneusement le bloc afin d'empêcher toute modification importante des volumes de liquide réfrigérant quelle que soit la position de l'appareil, notamment s'il doit être embarqué dans un moyen de transport ou en cas de tremblement de terre. AVANTAGES DU SYSTEME DE REFR OIDISSEMENT STATIQUE A 1a fois sûr et compact, le système de refroidissement statique permet d'augmenter. la sécurité ou le rendement des centrales nucléaires et des surgénérateurs nucléaires; il rend possible leur utilisation dans des véhicules relativement compacts. Une fois les frais de mise au point amortis, son prix de revient (achat et maintenance) sera en outre largement inférieur à celui du circuit de refroidissement qu'il remplace avantageusement. REVENDICATIONS 1- Procédé de refroidissement statique de sécurité caractérisé en ce qu'il consiste à diminuer la concentration du liquide réfrigérant servant à refroidir 1e circuit primaire d'une centrale nucléaire en supprimant sa circulation et en le piégeant dans un enchevêtrement bon conducteur de 1a chaleur afin de diminuer le risque d'explosion de l'appareil en cas de surchauffe. 2- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est utilisé pour le refroidissement d'un surgénérateur nucléaire. 3- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est utilisé pour le refroidissement d'un moteur à fusion contrôlée.