Brevet FR2999774A1 — publié le 20140620

COEUR DE REACTEUR A NEUTRONS RAPIDES DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un coeur de réacteur à neutrons rapides, refroidi par un métal liquide, à faible effet de vidange, voir à effet de vidange négatif. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEUR Les réacteurs à neutrons rapides, et notamment les réacteurs à neutrons rapides refroidis par du sodium liquide, permettent d'une part de faire face aux besoins futurs en terme de gestion des ressources en uranium, et d'autre part, de réduire la quantité de déchets radioactifs. En effet, l'utilisation de neutrons rapides offre la possibilité de consommer tout l'uranium, ce qui multiplie les ressources naturelles utilisables. En outre, les réacteurs à neutrons rapides permettent d'incinérer les déchets radioactifs à longue vie, comme l'américium, le neptunium et le curium, grâce à l'excès de neutrons produits à chaque fission. Toutefois, un des défis technologiques relatif au développement des réacteurs à neutrons rapides refroidis par du sodium liquide vient du risque d'augmentation significative de la réactivité du coeur du réacteur en cas de transitoires accidentels. En effet, le coeur d'un réacteur à neutrons rapides n'est pas en fonctionnement normal dans sa configuration la plus réactive. Une diminution ou une perte significative du métal liquide utilisé pour le refroidissement du coeur du réacteur peut entraîner une augmentation significative de la puissance. Ceci peut notamment se produire si le métal liquide bout dans le coeur du réacteur. Ce phénomène est connu sous le nom d'effet de vide ou d'effet de vidange. Bien que les réacteurs aient été conçus pour que le métal liquide ne puisse pas être amené à ébullition, il est avantageux de concevoir des réacteurs dans lesquels l'effet de vidange est négatif de façon à avoir un niveau de sécurité accrue. Une solution pour réduire l'effet de vidange, voir le rendre négatif, est décrite dans le document W02011/128258. Cette solution consiste à insérer une zone intermédiaire de matériau fertile entre les deux zones de matériau fissile du coeur interne du 30 réacteur à neutrons rapides. Dans ce document, le coeur comprend en outre une zone absorbante supérieure, faite d'un matériau neutrophage, et, sous la zone absorbante supérieure, une zone de plénum de métal liquide, la zone supérieure de matériau fissile étant sous la zone de plénum de métal liquide. Une autre solution est décrite dans le document W02011/154669 qui propose un coeur de réacteur à neutrons rapides comportant un ensemble d'éléments combustibles comprenant un matériau fertile et/ou un matériau fissile, l'ensemble de tels éléments combustibles étant agencé selon une forme générale annulaire. Dans ce document, un premier ensemble d'éléments combustibles, disposé selon une couronne en périphérie du cylindre, comporte relativement plus de matériau fissile qu'un deuxième ensemble d'éléments combustibles, disposé au centre du cylindre. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention vise à proposer un coeur de réacteur à neutrons rapides, refroidi par un métal liquide, qui présente un effet de vidange réduit voir négatif, et qui peut en outre être modulé en hauteur et en largeur. Pour ce faire, est proposé selon un premier aspect de l'invention, un coeur de réacteur à neutrons rapides, refroidi par un métal liquide, le coeur de réacteur présentant un axe de référence, le coeur de réacteur comprenant des assemblages combustibles munis d'aiguilles constituées d'une gaine renfermant des matériaux fissiles et/ou fertiles, lesdits assemblages étant agencés dans le coeur de sorte que ledit coeur de réacteur comporte un coeur interne comportant au moins, en parcourant le coeur interne de haut en bas suivant l'axe de référence: - une zone interne supérieure de matériau fissile présentant une première teneur en matériau fissile ; - une zone interne inférieure de matériau fissile présentant une seconde teneur en matériau fissile ; la seconde teneur en matériau fissile étant strictement inférieure à la première teneur en matériau fissile. Lorsque l'on utilise les termes « haut » et « bas » dans ce texte, on fait référence à des positions dans le coeur interne lorsque le coeur est inséré dans le réacteur à neutrons rapides dans sa position normale qui permet au réacteur de fonctionner. Le fait d'avoir une teneur en matériau fissile plus élevée dans la zone interne supérieure que dans la zone interne inférieure du coeur interne permet de déformer significativement le flux neutronique vers le haut du coeur interne de façon à augmenter les fuites des neutrons dans cette direction et consécutivement la composante négative de l'effet de vidange. Cette distribution dissymétrique suivant l'axe de référence de la teneur en matériau fissile des zones de matériau fissile permet donc d'avoir un effet de vidange négatif, de sorte qu'en cas d'ébullition accidentelle du métal liquide, la puissance du réacteur n'augmente pas. Ceci améliore la sureté du réacteur et est susceptible de diminuer le nombre des systèmes actifs qui sont associés au réacteur pour garantir la sûreté de son fonctionnement, et donc de réduire le coût du réacteur. En outre, plus la teneur en matériau fissile de la zone interne supérieure est importante, plus le flux neutronique est déplacé vers le haut du coeur interne et donc plus la sûreté du réacteur est améliorée. De manière plus générale, le coeur interne peut comprendre un empilement de zones de matériau fissile, chaque zone de matériau fissile présentant une teneur en matériau fissile, la zone interne supérieure et la zone interne inférieure étant incluses dans l'empilement, la teneur en matériau fissile étant strictement croissante, lorsque l'on passe d'une zone de matériau fissile de l'empilement à la zone de matériau fissile de l'empilement qui se trouve au-dessus d'elle suivant l'axe de référence. En d'autres termes, la teneur en matériau fissile dans les zones de matériau fissile de l'empilement augmente lorsque l'on se déplace depuis le bas du coeur interne vers le haut du coeur interne selon l'axe de référence. Cette répartition de la teneur en matériau fissile permet de renforcer la déformation du flux neutronique vers le haut du coeur interne, ce qui permet de réduire l'effet de vidange. En outre, le fait d'avoir plus de deux zones de matériau fissile, tout en gardant un effet de vidange global négatif, permet d'augmenter la hauteur du coeur et de réduire son diamètre. Ainsi, on peut avoir des colonnes combustibles plus longues et moins larges que celles de l'art antérieur (également appelées colonnes de coeur galette). Ce mode de réalisation permet donc d'avoir un coeur à effet de vidange négatif moins encombrant radialement. Selon un mode de réalisation, le coeur interne comprend en outre une zone intermédiaire de matériau fertile, la zone intermédiaire de matériau fertile étant située entre la zone interne supérieure et la zone interne inférieure. Rappelons qu'un matériau fertile est un matériau dont les caractéristiques physiques lui confèrent la capacité de produire un matériau fissile sous flux neutronique. Bien qu'un matériau fertile capture des neutrons, il produit des éléments fissiles, qui eux, produisent des neutrons. Lorsque l'on parle de « zone intermédiaire de matériau fertile », on se réfère à la composition de la zone intermédiaire lorsqu'elle est mise en place dans le réacteur, et non pas à la composition de la zone intermédiaire une fois qu'elle a été soumise à un flux neutronique. Par conséquent, lorsque l'on dit que « la teneur en matériau fissile dans les zones de matériau fissile de l'empilement est croissante lorsque l'on se déplace depuis le bas du coeur interne vers le haut du coeur interne selon l'axe de référence », on ne se réfère qu'aux zones qui sont de matériau fissile, préalablement au fonctionnement du réacteur et au bombardement neutronique. Par conséquent, lorsque l'empilement comprend une zone intermédiaire de matériau fertile, la condition selon laquelle « la teneur en matériau fissile dans les zones de matériau fissile de l'empilement est croissante lorsque l'on se déplace depuis le bas du coeur interne vers le haut du coeur interne selon l'axe de référence » ne s'applique qu'aux zones de matériau fissile de l'empilement, et non pas à la zone zo intermédiaire de matériau fertile. Dans le cas où le coeur interne comporte un empilement de zones de matériau fissile comportant plus de deux zones de matériau fissile, la zone intermédiaire est insérée entre une première et une deuxième zone de matériau fissile de l'empilement ou à l'intérieur d'une de ces zones, la première zone de matériau fissile étant située sous 25 la deuxième zone de matériau fissile. Dans ce cas aussi, la teneur en matériau fissile de la première zone de matériau fissile est strictement inférieure à la teneur en matériau fissile de la deuxième zone de matériau fissile, peu importe la présence et la composition de la zone intermédiaire de matériau fertile. Dans le cas où la zone intermédiaire est insérée « à l'intérieur » d'une des zones de matériau fissile de 30 l'empilement, cette zone intermédiaire s'insère en pratique entre deux zones de matériau fissile de même teneur. La zone intermédiaire de matériau fertile permet de diminuer encore l'effet de vidange et donc d'augmenter encore la sûreté du réacteur ainsi constitué. Selon un mode de réalisation préférentiel, le coeur de réacteur à neutrons rapides comporte en outre un coeur externe de matériau fissile qui entoure le coeur interne. Ce coeur externe améliore l'aplatissement radial de puissance. En outre, il permet de réduire la puissance linéique maximale du coeur interne. Toutefois, ces avantages s'observent au détriment du coefficient de vidange car le flux neutronique est moins déplacé vers le haut du coeur interne que dans le cas où il n'y a pas de coeur externe. Avantageusement, le coeur interne et le coeur externe présentent une hauteur égale suivant l'axe de référence. Selon différents modes de réalisation : - le coeur externe présente une composition homogène selon l'axe de référence ; dans ce cas, le coeur externe présente de préférence une teneur en matériau fissile égale à celle de la zone interne supérieure de matériau fissile. Les contrôles effectués lors de la fabrication des combustibles sont ainsi simplifiés lorsqu'il y une même teneur en matériau fissible dans le coeur externe et dans la zone interne supérieure car cela limite le nombre de contrôles différents (un contrôle étant nécessaire pour chaque teneur en matériau fissile) ; - le coeur externe comporte plusieurs zones de matériau fissile superposées axialement ; dans ce cas, les zones externes présentent de préférence une teneur croissante de matériau fissile lorsque l'on se déplace de bas en haut suivant l'axe de référence, ce qui permet de préserver l'effet de vide qui peut être mis à mal par la conception du coeur externe. Selon un mode de réalisation préférentiel, le coeur interne présente une hauteur comprise entre 80 cm et 120 cm, ce qui permet de réduire l'encombrement radial du coeur du réacteur à neutrons rapides. Selon un mode de réalisation : - la première teneur en matériau fissile, qui est celle de la zone interne supérieure de matériau fissile, est comprise entre 17% et 50% ; - la seconde teneur en matériau fissile, qui est celle de la zone interne inférieure de matériau fissile, est comprise entre 9% et 17%. Ce choix pour les zones de matériau fissile permet d'avoir une chute de la réactivité réduite et une puissance linéique acceptable. Ces teneurs s'appliquent tout particulièrement dans le cas où le diamètre du coeur externe est supérieure ou égale à 3m40. Selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention : - le coeur interne est tel que : o il présente une hauteur sensiblement égale à 80cm ; o la zone interne inférieure présente une teneur en matériau fissile de 14,5% ; o la zone interne supérieure présente une teneur en matériau fissile comprise entre 19 et 24%, la zone interne supérieure présentant une hauteur comprise entre 10 et 35 cm ; _ le coeur externe présente une composition homogène axialement et une teneur en matériau fissile comprise entre 18 et 22%. Selon un deuxième mode de réalisation particulier de l'invention : - le coeur interne est tel que : o il présente une hauteur sensiblement égale à 90 cm ; o l'empilement comporte, outre la zone interne supérieure et la zone interne inférieure, une zone médiane de matériau fissile disposée entre la zone interne supérieure et la zone interne inférieure ; o la zone interne inférieure présente une teneur en matériau fissile comprise entre 12,5% et 14,5%; o la zone médiane présente une teneur en matériau fissile comprise entre 15% et 28%, la zone médiane présentant une hauteur comprise entre 10 et 25 cm ; o la zone interne supérieure présente une teneur en matériau fissile comprise entre 23% et 36% et une hauteur comprise entre 10 cm et 25 cm ; - le coeur externe comporte deux zones de matériau fissile superposées axialement : o une zone externe inférieure présentant une teneur en matériau fissile comprise entre 18 et 22%; o une zone externe supérieure présentant une teneur en matériau fissile comprise entre 23 et 36%. 113 Selon un troisième mode de réalisation particulier de l'invention : - le coeur interne est tel que : o il présente une hauteur sensiblement égale à 100 cm ; o l'empilement comporte, outre la zone interne supérieure et la zone interne inférieure, une zone médiane de matériau fissile disposée entre 15 la zone interne supérieure et la zone interne inférieure ; o la zone interne inférieure présente une teneur en matériau fissile comprise entre 11% et 14,5% ; o la zone médiane présente une teneur en matériau fissile comprise entre 18% et 28%, la zone médiane présentant une hauteur comprise entre 20 10 et 25 cm ; o la zone interne supérieure présente une teneur en matériau fissile comprise entre 24% et 38% et une hauteur comprise entre 10 cm et 25 cm ; - le coeur externe comporte trois zones de matériau fissile superposées 25 axialement : o une zone externe inférieure présentant une teneur en matériau fissile comprise entre 18 et 22%; o une zone externe médiane présentant une teneur en matériau fissile comprise entre 18 et 28%; 30 o une zone externe supérieure présentant une teneur en matériau fissile comprise entre 24 et 36%. Selon un quatrième mode de réalisation particulier de l'invention : - le coeur interne est tel que : o il présente une hauteur supérieure à lm ; o l'empilement comporte, outre la zone interne supérieure et la zone interne inférieure, deux zones médianes de matériau fissile disposées entre la zone interne supérieure et la zone interne inférieure ; o la zone interne inférieure présente une teneur en matériau fissile comprise entre 9 et 14,5%; o la zone interne supérieure présente une teneur en matériau fissile comprise entre 30 et 50%; - le coeur externe comporte quatre zones de matériau fissile superposées axialement qui présentent des teneurs croissantes de matériau fissile lorsque l'on se déplace de bas en haut suivant l'axe de référence. Le coeur de réacteur à neutrons rapides peut également comprendre en outre un ou plusieurs des éléments suivants pris isolément ou en combinaison les uns avec les autres : - une zone d'expansion inférieure située sous la couverture fertile inférieure ; cette zone d'expansion inférieure est une zone de vide dans laquelle peuvent s'accumuler les gaz de fission ; - une zone d'expansion supérieure située sur la zone interne supérieure de matériau fissile et sur le coeur externe; cette zone d'expansion supérieure est également une zone de vide dans laquelle peuvent s'accumuler les gaz de fission ; - une zone réflectrice de neutrons inférieure située sous la zone d'expansion inférieure ; la zone réflectrice de neutrons inférieure est réalisée dans un matériau réflecteur de neutrons et elle permet d'éviter que les neutrons ne s'échappent par le bas du coeur du réacteur. - une zone réflectrice de neutrons supérieure située sur la zone d'expansion supérieure ; la zone réflectrice de neutrons supérieure correspond aux extrémités supérieures en acier (appelées « bouchons ») des aiguilles de combustibles. Avantageusement, le coeur externe est entouré par une zone périphérique, réalisée soit dans un matériau réflecteur de neutrons qui évite que les neutrons ne s'échappent radialement du coeur de réacteur, soit dans un matériau fertile qui valorise ainsi les neutrons qui s'échappent radialement. Le coeur du réacteur comporte également de préférence : - une zone de plénum en métal liquide située sur la zone réflectrice de neutrons supérieure; - une zone absorbante supérieure faite d'un matériau neutrophage, la zone absorbante supérieure étant située sur la zone de plénum en métal liquide. L'invention s'applique à tout coeur de réacteur à neutrons rapides, quels que soient : - le type de combustible : uranium, plutonium ou autre ; - le type de matrice support : matrice d'oxyde, matrice métallique, matrice de carbure, matrice de nitrure, matrice inerte ou autre ; - la géométrie des assemblages de combustibles, et - le type de métal liquide de refroidissement : sodium, plomb ou autre. BREVES DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : - La figure 1 a, une vue en coupe d'une partie d'un coeur de réacteur à neutrons rapides selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - La figure lb, une vue en coupe d'une partie d'un coeur de réacteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - La figure 2, une vue en coupe des coeurs interne et externe d'un coeur de réacteur à neutrons rapides selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; - La figure 3, une vue en coupe des coeurs interne et externe d'un coeur de réacteur à neutrons rapides selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ; - La figure 4, une vue en coupe des coeurs interne et externe d'un coeur de réacteur à neutrons rapides selon un cinquième mode de réalisation de l'invention ; - La figure 5, une vue en coupe des coeurs interne et externe d'un coeur de réacteur à neutrons rapides selon un sixième mode de réalisation de l'invention. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de références identiques sur l'ensemble des figures. Sur les figures, seule une partie de chaque coeur de réacteur à neutrons rapides a été représentée. Les représentations sont schématiques et les dimensions du coeur, notamment les hauteurs respectives des différentes zones du coeur représentées sur les figures, ne sont pas représentatives des dimensions réelles du coeur. Par ailleurs, pour chaque figure, on a seulement représenté les éléments du coeur qui permettent la compréhension de l'invention. Par exemple, les emplacements des barres de contrôle du réacteur ne sont pas représentés. De plus, comme on le sait, chaque coeur résulte d'un ensemble d'éléments combustibles verticaux, à savoir les aiguilles de combustible qui ne sont pas représentées sur les figures. La nature d'une aiguille dépend de l'emplacement de celle-ci radialement par rapport à l'axe de référence. De plus, chaque aiguille comporte un empilement vertical d'éléments dans une gaine, et la nature de cet élément dépend de sa position axiale. Parmi ces éléments, on trouve des pastilles, et suivant sa position axiale, une pastille peut être faite d'un matériau fertile ou d'un matériau fissile. Seule la géométrie globale de chaque coeur est représentée sur les figures. Les zones de matériau fertile ou fissile dont il est question dans ce texte, résultent justement des assemblages de pastilles que l'on a utilisés. DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION La figure la représente une vue partielle schématique en coupe d'un coeur 1 de réacteur à neutrons rapides refroidi par un métal liquide selon un premier mode de réalisation de l'invention. Ce coeur 1 s'étend suivant un axe de référence 2. Ce coeur 1 comporte un coeur interne 3. Le coeur interne 3 comporte lui-même un empilement 4 de zones de matériau fissile. Dans ce mode de réalisation, n l'empilement 4 de zones de matériau fissile comporte deux zones superposées axialement : - une zone interne supérieure 6 de matériau fissile qui présente une première teneur de matériau fissile ; - une zone interne inférieure 5 de matériau fissile qui présente une seconde teneur en matériau fissile. On dit que la zone interne inférieure 5 est située en bas de l'empilement et que la zone interne supérieure 6 est située en haut de l'empilement. La teneur en matériau fissile de la zone interne inférieure est inférieure à la teneur en matériau fissile de la zone interne supérieure. Plus précisément, dans ce mode de réalisation : - la teneur en matériau fissile de la zone interne inférieure 5 est égale à 14,5%; - la teneur en matériau fissile de la zone interne supérieure 6 est comprise entre 19 et 24%. Ces teneurs en matériau fissile permettent de déplacer le flux vers le haut du coeur interne, ce qui a un effet favorable sur la valeur du coefficient de vidange. Par ailleurs, dans ce mode de réalisation, la hauteur du coeur interne correspond à la hauteur de l'empilement puisque le coeur interne ne comporte pas d'autre zone que celles de l'empilement. Dans ce mode de réalisation, le coeur interne présente une zo hauteur de 80 cm. La zone interne supérieure 6 présente de préférence une hauteur, prise selon l'axe de référence 2, comprise entre 10 et 25 cm, de sorte que la zone interne inférieure 5 présente de préférence une hauteur comprise entre 55 et 70 cm. Le fait d'avoir une hauteur importante pour la zone interne inférieure 5 a également un effet positif sur 25 l'effet de vidange. Le coeur comporte également un coeur externe 7 qui entoure le coeur interne 3. Le coeur externe 7 est également une zone de matériau fissile. Dans ce mode de réalisation, le coeur externe présente une composition homogène axialement et il présente de préférence une teneur en matériau fissile comprise entre 18 et 22%. Ce coeur externe 7 permet d'améliorer l'aplatissement radial de puissance. Par ailleurs, le coeur peut comporter une couverture inférieure 8a de matériau fertile ou d'acier. En tant que matériau fertile, on peut par exemple utiliser l'uranium 238. La couverture fertile inférieure 8a s'étend sous le coeur interne 3 et sous le coeur externe 7. Le coeur peut également comporter, comme représenté sur la figure 1 b, une couverture fertile radiale 8b en matériau fertile qui entoure le coeur externe 7 et la couverture inférieure 8a lorsqu'elle est présente. Cette couverture fertile radiale 8b est de préférence présente lorsque la couverture inférieure 8a est en matériau fertile, mais elle peut également être présente lorsque la couverture inférieure 8a est en acier. Le coeur comporte également une zone d'expansion supérieure 9 disposée sur le coeur interne 3 et le coeur externe 7 et une zone d'expansion inférieure 10 disposée sous la couche fertile inférieure 8a. Ces zones d'expansion sont des zones de vide dans lesquels peuvent s'accumuler les produits de fission gazeux. Le coeur comporte également : - une zone réflectrice de neutrons supérieure 11 disposée sur la zone d'expansion supérieure 9 ; cette zone réflectrice de neutrons supérieure 11 peut être constituée d'acier ; - une zone réflectrice de neutrons inférieure 12 disposée sous la zone d'expansion inférieure ; cette zone réflectrice de neutrons inférieure 12 peut également être constituée d'acier ; - une zone périphérique 13, également réalisée dans un matériau réflecteur de neutrons, qui entoure le coeur. Le coeur comporte également une zone de plénum 14 en métal liquide. Ce métal liquide peut par exemple être du sodium. La zone de plénum présente de préférence une hauteur selon l'axe de référence d'environ 40 cm. Le coeur comporte également une zone absorbante supérieure 15 disposée sur la zone de plénum. Cette zone absorbante supérieure 15 est réalisée dans un matériau neutrophage, comme par exemple du carbure de bore. Pour les autres modes de réalisation, seuls le coeur interne et le coeur externe seront représentés. Ainsi, comme représenté sur la figure 2, le coeur interne présente également une hauteur H de 80 cm, comme dans le cas de la figure 1 a, mais cette fois, l'empilement ne comporte plus deux mais trois zones de matériau fissile superposées axialement. Plus précisément, l'empilement comporte : - une zone interne inférieure 5 de matériau fissile ; - une zone interne médiane 16 de matériau fissile ; - une zone interne supérieure 6 de matériau fissile. Comme dans le mode de réalisation précédent, la zone interne inférieure 5 présente une teneur en matériau fissile de 14,5%. La zone interne médiane 16 présente une teneur en matériau fissile comprise entre 19 et 24%. La zone interne supérieure 6 présente une teneur en matériau fissile comprise entre 22 et 28%, et qui est en outre strictement supérieure à la teneur en matériau fissile de la zone interne médiane 16. zo Le coeur externe 7 présente de préférence une composition homogène axialement et une teneur en matériau fissile comprise entre 18 et 22%. La zone interne médiane 16 et la zone interne supérieure 6 présentent de préférence une hauteur H16, resp. H6, comprise entre 10 et 20 cm. La figure 3 représente un autre mode de réalisation, dans lequel le coeur interne 3 25 présente une hauteur H de 90 cm. Dans ce cas, l'empilement comporte également trois zones de matériau fissile superposées axialement: - une zone interne inférieure 5 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 12.5 et 14.5 %; - une zone interne médiane 16 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 15 et 28% et qui présente une hauteur H16 comprise entre 10 et 25 cm ; - une zone interne supérieure 6 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 23 et 36 % et une hauteur H6 comprise entre 10 et 25 cm. En outre, la teneur de la zone interne supérieure est strictement supérieure à la teneur en matériau fissile de la zone interne médiane. Dans ce mode de réalisation, le coeur externe 7 est formé par deux zones de matériau fissile superposées axialement. Il comporte : - une zone externe inférieure 17 de matériau fissile qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 18 et 22%, et - une zone externe supérieure 18 de matériau fissile qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 23 et 36% et une hauteur H18 comprise entre 15 et 30 cm. La hauteur H17 de la zone externe inférieure est choisie de façon à ce que le coeur externe 7 présente la même hauteur que le coeur interne 3. Dans ce mode de réalisation, le coeur externe 7 pourrait également comprendre zo uniquement une seule zone axiale, comme dans le mode de réalisation précédent. La figure 4 représente un autre mode de réalisation dans lequel le coeur interne 3 et le coeur externe 7 présentent une hauteur H égale à 100 cm. Dans ce cas, il est nécessaire d'avoir trois zones axiales dans le coeur interne 3. Ainsi, le coeur interne 3 comporte : 25 - une zone interne inférieure 5 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 11 et 14,5%; - une zone interne médiane 16 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 18 et 28% et une hauteur H16 comprise entre 10 et 25 cm ; - une zone interne supérieure 6 qui présente une teneur en matériau fissile 30 comprise entre 24 et 38 % et qui est strictement supérieure à la teneur en matériau fissile de la zone interne médiane 16 ; en outre, la zone interne supérieure présente également une hauteur H6 comprise entre 15 et 30 cm. Dans ce mode de réalisation, le coeur externe 7 peut comporter deux ou trois zones axiales. Dans l'exemple représenté, le coeur externe 7 comporte trois zones de matériau fissile superposées axialement : - une zone externe inférieure 17 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 18 et 22%; - une zone externe médiane 19 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre celles de la zone externe inférieure et celle de la zone externe supérieure et qui est en outre comprise entre 18 et 28 % ; cette zone présente de préférence une hauteur H19 comprise entre 10 et 25 cm ; - une zone externe supérieure 18 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 24 et 38 % et qui présente une hauteur comprise entre 20 et 35 cm. La figure 5 représente une autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le coeur interne et le coeur externe présentent une hauteur H strictement supérieure à 1 m. Dans ce cas, il est préférable d'avoir quatre zones axiales à la fois dans le coeur interne 3 et dans le coeur externe 7. Ainsi, le coeur interne 3 comporte : - une zone interne inférieure 5 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 9% et 14,5%; - une première zone interne médiane 20 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 13 et 30%, la teneur en matériau fissile de cette zone étant en outre strictement supérieure à la teneur en matériau fissile de la zone interne inférieure ; - une deuxième zone interne médiane 21 qui présente également une teneur en matériau fissile comprise entre 13 et 30%, la teneur en matériau fissile de cette zone étant en outre strictement supérieure à la teneur en matériau fissile de la première zone interne médiane 20 ; - une zone interne supérieure 6 qui présente une teneur en matériau fissile comprise entre 30 et 50%. En outre, les zones 20, 21 et 6 présentent chacune une hauteur H20, H21 et H6 comprise entre 10 et 35 cm. Le coeur externe 7 quant à lui comporte également quatre zones de matériau fissile superposées axialement : - une zone externe inférieure 17 ; - une première zone externe médiane 22; - une deuxième zone externe médiane 23; - une zone externe supérieure 18; dont les teneurs en matériau fissile sont strictement croissantes d'une zone à l'autre quand on passe de la zone externe inférieure 17, en bas de l'empilement, à la zone externe supérieure 18, en haut de l'empilement. Dans tous les modes de réalisation présentés, on peut utiliser le ou les mêmes matériaux fissiles dans toutes les zones de matériau fissile, ou alors on peut utiliser des matériaux différents d'une zone à l'autre. Par ailleurs, dans les six exemples présentés en référence aux figures, le coeur interne 3 comportait uniquement un empilement axial de zones de matériau fissile. Toutefois, on pourrait également envisager d'insérer une zone intermédiaire de matériau fertile dans cet empilement de zones de matériau fissile. La présence d'une zone intermédiaire de matériau fertile permettrait à la fois d'augmenter la hauteur du coeur interne et de diminuer l'effet de vidange. La zone intermédiaire pourrait être insérée entre n'importe lesquelles des zones de matériau fissile du coeur interne, par exemple: - dans le cas des figures 3 ou 4, la zone intermédiaire pourrait être insérée entre les zones 5 et 16 ou entre les zones 16 et 6 ; - dans le cas de la figure 5, la zone intermédiaire pourrait être insérée entre les zones 5 et 20, ou bien entre les zones 20 et 21, ou bien entre les zones 21 et 6. La zone intermédiaire de matériau fertile peut aussi être insérée à l'intérieur d'une des zones de l'empilement axial de zones de matériau fissile, la zone intermédiaire s'étendant dans ce cas entre deux zones ayant la même teneur et la même nature de matériau fissile. Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits en référence aux figures et des variantes pourraient être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Coeur de réacteur (1) à neutrons rapides, refroidi par un métal liquide, le coeur de réacteur présentant un axe de référence (2), le coeur de réacteur comprenant des assemblages combustibles munis d'aiguilles constituées d'une gaine renfermant des matériaux fissiles et/ou fertiles, lesdits assemblages étant agencés dans le coeur de sorte que ledit coeur de réacteur comporte un coeur interne (3) comportant au moins, en parcourant le coeur interne (3) de haut en bas suivant l'axe de référence (2): - une zone interne supérieure (6) de matériau fissile présentant une première teneur en matériau fissile ; - une zone interne inférieure (5) de matériau fissile présentant une seconde teneur en matériau fissile ; caractérisé en ce que la seconde teneur en matériau fissile est strictement inférieure à la première teneur en matériau fissile. 2. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon la revendication précédente, dans lequel le coeur interne (3) comporte en outre un empilement (4) de zones de matériau fissile, chaque zone de matériau fissile présentant une teneur en matériau fissile, la zone interne supérieure (6) et la zone interne inférieure (5) étant incluses dans l'empilement (4), caractérisé en ce que la teneur en matériau fissile est strictement croissante, lorsque l'on passe d'une zone de matériau fissile de l'empilement à la zone de matériau fissile de l'empilement qui se trouve au-dessus d'elle suivant l'axe de référence (2). 3. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le coeur interne (3) comprend en outre une zone intermédiaire de matériau fertile, la zone intermédiaire de matériau fertile étant située entre la zone interne supérieure (6) et la zone interne inférieure (5). 4. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre un coeur externe (7) de matériau fissile qui entoure le coeur interne (3). 5. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon la revendication précédente, dans lequel le coeur externe (7) comporte plusieurs zones externes (17, 18, 19, 22, 23) de matériau fissile superposées axialement, les zones externes (17, 18, 19, 22, 23) présentant une teneur croissante de matériau fissile lorsque l'on se déplace de bas en haut suivant l'axe de référence (2). 6. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel le coeur interne (3) et le coeur externe (7) présentent une hauteur égale suivant l'axe de référence (2). 7. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le coeur interne (3) présente une hauteur comprise entre 80 cm et 120 cm. 8. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon l'une des revendications précédentes, dans lequel : - la seconde teneur en matériau fissile, qui est celle de la zone interne inférieure (5) de matériau fissile, est comprise entre 9% et 17%, et - la première teneur en matériau fissile, qui est celle de la zone interne supérieure (6) de matériau fissile, est comprise entre 17% et 50%. 9. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon l'une des revendications précédentes lorsqu'elles dépendent de la revendication 4, comportant en outre une couverture inférieure (8a) en matériau fertile ou en acier, la couverture inférieure (8a) s'étendant sous le coeur interne (3) et le coeur externe (7). 10. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon l'une des revendications précédentes, lorsqu'elles dépendent de la revendication 4, comportant en outre une couverture radiale (8b) entourant le coeur interne (7). 11. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon l'une des revendications 9 ou 10, comportant en outre : - une zone d'expansion inférieure (10) située sous la couverture fertile inférieure (8a) et, lorsque la revendication dépend de la revendication 10, située sous la couverture radiale (8b) ; - une zone d'expansion supérieure (9) située sur la zone interne supérieure (6) de matériau fissile , - une zone réflectrice de neutrons inférieure (12) située sous la zone d'expansion inférieure (10); - une zone réflectrice de neutrons supérieure (11) située sur la zone d'expansion supérieure (9). 12. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon la revendication précédente, comportant en outre une zone de plénum (14) en métal liquide située sur la zone réflectrice de neutrons supérieure (11). 13. Coeur de réacteur à neutrons rapides selon la revendication précédente, comportant en outre une zone absorbante supérieure (15) faite d'un matériau neutrophage, la zone absorbante supérieure (15) étant située sur la zone de plénum (14). 25 30