Brevet FR3076055A1 — publié le 20190628

DISPOSITIF DE PILOTAGE DE LA REACTIVITE D'UN REACTEUR NUCLEAIRE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention se situe dans le domaine du contrôle/commande de la puissance des réacteurs nucléaires de recherche. Elle vise particulièrement la mesure et le pilotage de la réactivité dans lesdits réacteurs nucléaires de recherche. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans les réacteurs nucléaires de recherche, le contrôle et/ou la commande de la puissance sont réalisés par des moyens dédiés. Ces moyens sont notamment indispensables pour maîtriser la sûreté dans le réacteur et/ou pour contrebalancer en temps réel des évolutions de réactivité du coeur en cours de fonctionnement. Les moyens de contrôle et/ou de commande de la réactivité 15 comprennent des matériaux absorbant les neutrons aussi nommés par la suite « absorbants neutroniques ». La réactivité p (exprimée en pcm, pour cent mille) est une grandeur permettant de mesurer l'écart d'un coeur (ou d'un assemblage, ou d'un système comprenant de la matière nucléaire) par rapport à son état 20 critique, l'état critique étant défini par l'équilibre entre la production et l'absorption des neutrons. Pour les réacteurs de recherche, des moyens de contrôle et/ou de commande de la réactivité sont utilisés pour piloter finement la puissance du réacteur. Les réacteurs expérimentaux sont utilisés notamment pour réaliser 25 des études neutroniques nécessaires au développement de concepts technologiques nucléaires, qui imposent la mise en oeuvre de techniques expérimentales poussées afin de vérifier et qualifier les jeux de données nucléaires utilisés par les codes de calculs neutroniques. Un réacteur expérimental comprend un coeur, qui comprend au 30 moins : - des éléments fissiles qui peuvent être présents sous différentes ; 2 - un fluide caloporteur, en général composé d'eau, autour des éléments fissiles ; - une barre de contrôle commande, qui comprend des matériaux absorbant les neutrons. 5 En outre, un réacteur de recherche peut comprendre des emplacements qui peuvent accueillir des dispositifs expérimentaux. Les dispositifs expérimentaux peuvent comprendre : des détecteurs (de radiations ...), des capteurs (température, déplacement), des dispositifs de pilotage de la réactivité ... 10 Un dispositif de pilotage de la réactivité doit permettre de piloter l'équilibre entre la production et l'absorption des neutrons au sein du réacteur de recherche. Dans certains réacteurs de recherche, le dispositif de pilotage est aussi utilisé comme moyen de conversion de la réactivité en une grandeur physique variable plus aisément mesurable (et inversement) : la grandeur variable peut être un déplacement en translation et/ou en rotation, une tension, un temps ou toute grandeur physique. Pour que le dispositif de pilotage soit un moyen de conversion performant, il doit remplir a minima les critères suivants : - linéarité : la relation entre la réactivité et la grandeur physique doit être linéaire ; - amplitude : il est recherche une plage de fonctionnement adaptée à l'expérimentation ; - précision : le dispositif de pilotage doit permettre de compenser des variations de réactivité induites par un échantillon de faible poids (par exemple de 50 grammes environ), dont la réactivité induite peut être très faible ; le dispositif de pilotage doit donc être capable de détecter de très faibles variations de réactivité (de l'ordre de la dizaine de pcm) ; - faible perturbation : le dispositif de pilotage doit perturber le 30 moins possible le fonctionnement du réacteur, autant d'un point de vue expérimental que d'un point de vue sûreté ; - encombrement : le dispositif de pilotage doit en général s'insérer dans un espace contraint. En outre, il doit permettre de remplir les autres critères suivants, 35 dans certains cas : 3 - temps de réponse : une variation de réactivité peut être rapide ; le dispositif de pilotage doit être capable de répondre à une variation de manière adaptée aux expérimentations réalisées ; - isotropie : dans certains cas, le dispositif de pilotage ne doit pas 5 induire une anisotropie par rapport au flux de neutrons, c'est-à-dire que le fait de placer la barre de commande dans le réacteur dans une certaine position ne doit pas influencer le résultat (par exemple par rapport à la barre placée au même endroit mais décalée d'un angle quelconque) ; en d'autres termes, il ne doit pas y avoir de direction d'absorption (ou d'émission de neutrons) 10 privilégiée. Différent dispositifs de pilotage ont été conçus, dont certains ont été installés dans les réacteurs de recherche. Il est connu le brevet FR1256186 qui divulgue un dispositif de réglage et de mise à l'arrêt agissant dans le coeur du réacteur, élément dans 15 lequel le réglage s'effectue au moyen d'un déplacement relatif entre une barre qui comprend des zones alternativement exemptes et chargées d'absorbant et une enveloppe qui comprend des zones alternativement exemptes et chargées de matière fissile (ou de réflecteur), en correspondance avec les zones de la barre. Il y a un recouvrement approprié 20 des zones de l'enveloppe par rapport aux zones de la barre : les zones de l'enveloppe remplies de matière fissile (ou de réflecteur) ont une hauteur plus grande que les zones de la barre remplies d'absorbant. De cette façon, on obtient un très bon recouvrement des couches absorbantes par la matière fissile. 25 Du fait de la géométrie et de la disposition des éléments d'absorbants, ce dispositif ne peut pas présenter de linéarité et ne peut pas constituer un moyen de conversion efficace. En outre ce dispositif n'est pas adaptable (géométrie et configuration fixées) et pas flexible en utilisation. En outre, il souffre d'un manque de précision, et d'un poids en réactivité important. Un des critères les plus compliqués à remplir est la linéarité, et ce d'autant plus qu'on souhaite une amplitude adaptée du dispositif de pilotage. L'invention vise à surmonter les inconvénients précités des barres et systèmes de commande et/ou de pilotage de l'art antérieur. 4 Plus particulièrement elle vise à disposer d'un dispositif de pilotage et de mesure dont le fonctionnement soit linéaire pour une amplitude de fonctionnement donnée et la plus importante possible, qui soit précis et induisant une moindre perturbation dans le réacteur de recherche, et qui soit 5 en outre le moins encombrant possible. DEFINITIONS Dans l'ensemble de la présente demande, les termes « inférieur », « supérieur », « surface latérale », « dessous » et « dessus » sont à 10 comprendre par référence à la direction longitudinale Z du dispositif de pilotage à la verticale et au déplacement translatif des éléments du dispositif de pilotage entre eux à la verticale. La direction longitudinale Z peut être par exemple à l'horizontale ou encore selon un angle différent. Ainsi une « surface latérale » devra être comprise comme étant 15 une surface s'étendant selon la direction longitudinale. Le terme « axial » est équivalent au terme « longitudinal ». Les termes « radial » et « orthoradial », notamment les directions radiales et orthoradiales sont à comprendre par référence à un plan perpendiculaire à la direction longitudinale Z. 20 Les termes « largeur » et « épaisseur » sont à comprendre en référence à un plan perpendiculaire à la direction longitudinale Z. Les hauteurs sont indiquées par rapport à l'axe longitudinal du dispositif de pilotage selon l'invention. Les distances entre les secteurs absorbants sont indiquées selon 25 la direction orthoradiale. Par « matériau neutre », on entend un matériau n'ayant pas d'influence sur la réactivité du réacteur. Un matériau neutre peut être un « matériau substantiellement transparent aux neutrons », c'est-à-dire un matériau dont la section efficace 30 d'interaction avec les neutrons est suffisamment faible pour ne pas atténuer de manière significative le flux de neutrons incidents. Par « matériau réactif », on entend un matériau apte à augmenter la réactivité du réacteur : il peut s'agir d'un matériau fissile, d'un matériau modérateur, d'un mélange de matériaux fissile/modérateur, d'un mélange de 35 matériaux fissile/neutre, voire d'un mélange matériaux fissile/absorbants, ou 5 encore de toute combinaison de matériaux fissile et/ou modérateur avec des matériaux neutre et/ou absorbants. Un module ou secteur comprenant un matériau réactif sera nommé « module réactif » ou « secteur réactif ». 5 Dans l'ensemble de la présente description, on pourra parler de « matériau fissile », de « module fissile », ou de « secteur réactif étant entendu qu'il peut s'agir plus généralement d'un matériau réactif comme défini ci-dessus, ou d'un module ou secteur réactif comprenant un matériau réactif comme défini. 10 Par « matériau modérateur », on entend un matériau qui ralentit la vitesse des neutrons sans les absorber, permettant ainsi une d'augmenter la réactivité d'un réacteur nucléaire. Par « matériau anti-réactif », on entend un matériau apte à diminuer la réactivité du réacteur : il s'agit en général de matériau absorbant 15 les neutrons aussi nommé « matériau absorbant ». Un module ou secteur comprenant un matériau absorbant sera nommé « module absorbant » ou « secteur absorbant ». Dans l'ensemble de la présente description, on parlera de « matériau absorbant », de « module absorbant » ou de « secteur 20 absorbant », étant entendu qu'il peut s'agir plus généralement d'un matériau anti-réactif ou d'un module ou secteur comprenant un matériau anti-réactif. Lorsqu'il est évoqué que des valeurs géométriques (hauteurs, largeurs, épaisseurs, distances) sont « sensiblement » les mêmes, ou « sensiblement » égales ou qu'elles sont « équivalentes », cela signifie qu'il 25 peut y avoir une variation maximale de +/_ 10% entre lesdites valeurs. EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de l'invention permettant d'atteindre ce but est un dispositif de pilotage de la réactivité pour un réacteur nucléaire de recherche 30 comprenant : - un premier élément s'étendant selon une direction longitudinale, étant tout ou partie en un matériau réactif et comprenant : - un premier support s'étendant selon la direction longitudinale ; 6 - une pluralité de premiers secteurs absorbants formant au moins une première couronne absorbante discontinue et assemblés sur une surface latérale du premier support, deux premiers secteurs absorbants 5 étant séparés entre eux selon la direction orthoradiale ; - un second élément s'étendant selon la direction longitudinale et comprenant ; - un premier support s'étendant selon la direction longitudinale ; 10 - une pluralité de seconds secteurs absorbants formant au moins une seconde couronne absorbante discontinue et assemblés sur une surface latérale du second support, deux seconds secteurs absorbants étant séparés entre eux selon la direction orthoradiale ; 15 les premier et second éléments étant aptes à se déplacer en rotation l'un par rapport à l'autre autour de la direction longitudinale, de manière à faire passer le dispositif de pilotage d'une première configuration dans laquelle la réactivité est égale à une première valeur à une seconde 20 configuration dans laquelle la réactivité est égale à une seconde valeur. Les première et seconde valeurs de réactivité sont des valeurs de réactivité quelconques comprises entre une valeur de réactivité minimale et 25 une valeur de réactivité maximale. La première valeur de réactivité peut être une valeur de réactivité maximale. La seconde valeur de réactivité peut être une valeur de réactivité minimale. 30 De manière préférentielle, l'espacement radial entre une première et une seconde couronne absorbante discontinue est de l'ordre du millimètre, et de préférence inférieur à un millimètre. 7 Selon un mode de réalisation, les premiers secteurs absorbants sont uniformément répartis selon la direction orthoradiale le long d'un périmètre du premier support. Selon un mode de réalisation, les seconds secteurs absorbants 5 sont uniformément répartis selon la direction orthoradiale le long d'un périmètre du second support. Selon un mode de réalisation, le premier support et le second support sont des cylindres de révolution, et les premiers et seconds secteurs 10 absorbants forment au moins une couronne cylindrique de révolution discontinue. Cela permet d'assurer une meilleure isotropie dans le réacteur de recherche comprenant le dispositif de pilotage. Selon un mode de réalisation particulier, le premier support est un 15 cylindre de révolution creux. Selon un mode de réalisation alternatif, le premier support est un cylindre de révolution plein, aussi nommé « barreau ». Cela permet de diminuer le diamètre total du dispositif de pilotage. En outre, cette forme en « barreau » est intéressante dans la 20 mesure où le barreau peut être un crayon de matière fissile. Il est possible d'utiliser un crayon de combustible standard, et disponible notamment dans les laboratoires et/ou les réacteurs de recherche nucléaire Selon un mode de réalisation particulier, les premier et second supports sont concentriques. Cela permet d'améliorer davantage l'isotropie 25 dans le réacteur comprenant le dispositif de pilotage. Selon un mode de réalisation, le premier élément comprend, dans une première couronne absorbante discontinue, des premiers secteurs réactifs disposés entre deux premiers secteurs absorbants, de préférence en 30 alternance avec deux premiers secteurs absorbants, selon la direction orthoradiale sur la surface latérale du premier support. Cela permet diminuer le poids en réactivité du dispositif de pilotage. 35 Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de pilotage comprend en outre un outre un troisième élément s'étendant selon la 8 direction longitudinale et apte à se déplacer en translation longitudinale relativement au premier élément et/ou au second élément, comprenant un troisième support et au moins un troisième module absorbant assemblé sur une surface latérale dudit troisième support. Le troisième module absorbant 5 est de préférence une troisième couronne absorbante. Cela permet de faire varier l'amplitude de réactivité du dispositif de pilotage. De préférence, la hauteur de la troisième couronne absorbante est supérieure à la plus grande hauteur des premières couronnes absorbantes 10 discontinues, et à la plus grande hauteur des secondes couronnes absorbantes. Selon un mode de réalisation, le matériau absorbant neutronique de tout ou partie des premiers et seconds secteurs absorbants est en 15 cadmium. Le cadmium présente l'avantage d'être un matériau plus aisé à travailler, notamment à courber, de sorte qu'il est plus simple de réaliser un module absorbant sous forme de couronne et/ou de secteurs de couronne avec du cadmium qu'avec par exemple du gadolinium, ou du bore. 20 Ainsi, l'invention consiste en l'association de secteurs comprenant des matériaux anti-réactifs, c'est-à-dire des matériaux absorbants neutroniques, ayant un effet négatif sur la réactivité et de supports et/ou de secteurs comprenant des matériaux réactifs ayant un effet positif sur la 25 réactivité, les secteurs absorbants et les supports et/ou secteurs réactifs étant configurés de telle sorte que le déplacement des secteurs absorbants relativement aux supports et/ou secteurs réactifs produise un effet sur la réactivité proportionnel audit déplacement. En effet, la multiplication de secteurs absorbants (ou anti-réactifs) 30 est associé à une linéarisation locale de la forme du flux de neutrons. En général, la forme du flux de neutrons suit un profil de type sinusoïdal en fonction de la direction longitudinale Z, dont la courbure dépend de la hauteur de combustible du réacteur expérimental. Par une conception appropriée de la position et de la longueur des secteurs absorbants, le 9 fonctionnement du dispositif de pilotage peut être rendu linéaire au moins sur 5% sur toute sa gamme de déplacement possible. L'invention permet d'obtenir un effet en réactivité qui dépend du déplacement orthoradial des premiers et seconds secteurs anti-réactifs les 5 uns par rapport aux autres. En effet, l'effet réactif du premier support dépend de la position orthoradiale des seconds secteurs du second support. Les premiers et seconds secteurs anti-réactifs (ou absorbants) sont agencés de telle sorte que lorsque les premiers et seconds secteurs absorbants sont décalés orthoradialement et que le recouvrement orthoradial 10 en absorbant neutronique est maximal, l'effet réactif des premiers secteurs absorbants du premier support est minimal. Inversement, lorsque les premiers et seconds secteurs anti-réactifs ne sont pas décalés, mais en vis-à-vis, leur effet réactif est maximal. La linéarité de la réponse du dispositif est également assurée par 15 le fait que l'espacement orthoradial entre les premiers ou entre les seconds secteurs absorbants est ajusté finement à la forme du flux neutronique du réacteur. Un avantage important de l'invention est en outre de limiter l'effet en réactivité global du dispositif de pilotage, en équilibrant le plus possible la 20 contribution anti-réactive apportée par chaque secteur absorbant, par une masse de matériau réactif apporté par le premier élément, ce qui est bénéfique du point de vue de la sûreté de fonctionnement du réacteur nucléaire et permet une utilisation plus flexible du dispositif. 25 Un autre objet de l'invention est un réacteur nucléaire de recherche comprenant au moins un dispositif de pilotage selon l'invention. Selon un mode de réalisation, le réacteur nucléaire de recherche comprend en outre au moins un détecteur de neutron associé à au moins dispositif de pilotage selon l'invention. 30 Disposer plusieurs dispositifs de pilotage selon l'invention dans un réacteur nucléaire de recherche permet d'adapter l'amplitude de fonctionnement dudit réacteur. DESCRIPTION DES FIGURES 10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention, et notamment les différents modes de réalisation de l'invention, apparaîtront à l'aide de la description qui suit, donnée à titre illustratif et non limitatif, faite en regard des figures annexées parmi lesquelles : 5 - la figure 1 illustre un dispositif de pilotage selon un premier mode de réalisation vu en coupe longitudinale ; - les figures 2A, 2B illustrent un dispositif de pilotage selon le premier mode de réalisation vu selon deux coupes radiales ; - les figures 3A, 3B, 3C illustrent un dispositif de pilotage selon 10 le premier mode de réalisation et selon trois configurations représentatives du dispositif ; - la figure 4 illustre un dispositif de pilotage, comprenant un variateur d'amplitude, selon un second mode de réalisation, en coupe longitudinale ; 15 - les figures 5A, 5B illustrent un dispositif de pilotage selon le second mode de réalisation vu selon deux coupes radiales ; - les figures 6A, 6B, 6C illustrent un dispositif de pilotage selon le second mode de réalisation et selon trois configurations représentatives du dispositif ; 20 - les figures 7A, 7B illustrent un dispositif de pilotage selon le second mode de réalisation et selon deux positions représentatives du variateur d'amplitude ; - la figure 8 illustre un dispositif de pilotage selon un troisième mode de réalisation, en coupe longitudinale; 25 - les figures 9A, 9B illustrent un dispositif de pilotage selon le troisième mode de réalisation, vu selon deux coupes radiales ; - la figure 10 illustre la variation de réactivité en fonction de trois configurations représentatives d'un dispositif de pilotage 30 selon l'invention ; - la figure 11 illustre la variation de réactivité en fonction de deux positions représentatives du variateur d'amplitude. 11 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DES MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Le dispositif de pilotage comprend un premier élément s'étendant 5 selon une première direction longitudinale et un second élément s'étendant selon une seconde direction longitudinale. Les premières et secondes directions longitudinales sont parallèles. Les premier et second éléments sont aptes à se déplacer en 10 rotation autour de la direction longitudinale Z l'un relativement à l'autre. Chaque élément comprend un support. Sur une surface latérale d'un support sont assemblés des modules comprenant au moins un absorbant neutronique, également appelés « modules absorbants » dans la présente description. 15 Un module absorbant est assemblé sur une surface latérale intérieure ou extérieure du support. Selon l'invention, un module absorbant est sous forme de secteurs absorbant formant au moins une couronne absorbante discontinue. Une couronne absorbante discontinue est autour d'un axe parallèle à la direction 20 longitudinale Z. Dans l'ensemble des modes représenté, le premier élément 1 s'étend tout ou partie à l'intérieur du second élément 2. Alternativement, le second élément 2 peut s'étendre tout ou partie à l'intérieur du premier élément 1. 25 Les figures 1, 2A, 2B, 3A, 3B, 3C illustrent un dispositif de pilotage 101 selon un premier mode de réalisation, vu selon différentes coupes et différentes configurations. Dans le mode représenté, le premier élément 1 s'étend tout ou 30 partie à l'intérieur du second élément 2. Les premier et second éléments 1 et 2 sont configurés pour se déplacer en rotation autour de la direction longitudinale Z, l'un par rapport à l'autre. 12 Dans l'exemple représenté, le second élément 2 est apte à se déplacer en rotation autour de la direction longitudinale Z par rapport au premier élément 1, qui est fixe. Alternativement, le premier élément 1 peut se déplacer en rotation 5 autour de la direction longitudinale Z par rapport au second élément 2, qui est fixe, ou les deux éléments 1 et 2 peuvent se déplacer en rotation autour de l'axe longitudinal Z. Le premier élément 1 comprend un premier support 10 qui est un 10 premier cylindre de révolution creux. Alternativement, le premier support peut être un cylindre de révolution plein. On pourra alors parler de « barreau ». Cette forme en barreau est intéressante dans la mesure où le barreau peut être un crayon de matière fissile. Il est possible d'utiliser un crayon de combustible standard, 15 et disponible notamment dans les laboratoires et/ou les réacteurs de recherche nucléaire. Le second élément 2 comprend un second support 20 qui est également un second cylindre de révolution creux. Les premier et second supports 10, 20 s'étendent selon une 20 même direction longitudinale Z, et ils sont concentriques. Dans le premier mode de réalisation, le matériau constituant le premier support 10 comprend un matériau réactif, par exemple fissile et/ou modérateur. 25 En outre, le matériau constituant le second support 20 est de préférence en matériau neutre. Le premier élément 1 comprend en outre, assemblés sur une surface latérale du premier support 10, des premiers secteurs absorbants 30 110 formant au moins une première couronne absorbante discontinue 11 comprenant un matériau absorbant neutronique, également nommés « premiers secteurs absorbants » dans la présente description. Deux premiers secteurs absorbants 110 adjacents d'une même couronne discontinue 11 sont espacés entre eux par une distance angulaire 35 0110 selon la direction orthoradiale. 13 Une première couronne absorbante discontinue 11 présente une hauteur H11 et une épaisseur E11. En outre, il peut y avoir plusieurs premières couronnes absorbantes discontinues 11 espacées entre elles d'une distance D11 selon 5 la direction longitudinale Z. Dans l'exemple représenté, D11 représente environ 1/10 de la hauteur H11. Alternativement, il pourrait n'y avoir qu'une seule première couronne absorbante discontinue 11, dont la hauteur H11 est par exemple équivalente à la somme des hauteurs et des distances représentés dans 10 l'exemple. Le second élément 2 comprend en outre, assemblées à une surface latérale du second support 20, des seconds secteurs absorbants 210 formant au moins une seconde couronne cylindrique discontinue 21, 15 également nommés « seconds secteurs absorbants » dans la présente description. Deux seconds secteurs absorbants 210 adjacents d'une même couronne discontinue 21 sont espacés entre eux par un angle 0210 selon la direction orthoradiale. 20 Une seconde couronne absorbante discontinue 21 présente une hauteur H21 et une épaisseur E21. En outre, il peut y avoir plusieurs secondes couronnes absorbantes discontinues 21 espacées entre elles d'une distance D21 selon la direction longitudinale Z. Dans l'exemple représenté, D21 représente 25 environ 1/10 de la hauteur H21. Alternativement, il pourrait n'y avoir qu'une seule seconde couronne absorbante discontinue 21, dont la hauteur H21 est par exemple équivalente à la somme des hauteurs et des distances représentés dans l'exemple. 30 La figure 2A illustre la coupe radiale AA et la figure 2B illustre la coupe radiale BB. Comme représenté, l'orientation orthoradiale 0 des premiers, resp seconds, secteurs absorbants 110, 210 dans une première, resp seconde, 35 couronne absorbante discontinue 11, 21 peut varier selon la position axiale 14 de ladite première, resp seconde, couronne absorbante discontinue. Une telle orientation différente des secteurs absorbants selon la position axiale favorise une meilleure isotropie et homogénéité du dispositif de pilotage dans le flux de neutrons. 5 La distance selon la direction radiale entre une première et une seconde couronne absorbante discontinue 11 et 21 doit être aussi faible que possible, typiquement de l'ordre du millimètre, par exemple environ 1 millimètre. Cela permet de maximiser l'effet d'ombrage neutronique expliqué 10 plus loin dans la présente description. Comme illustré dans les figures 3A à 3C, en coupe radiale AA, le mouvement en rotation du second élément 2 par rapport au premier élément 1 permet de faire passer le dispositif de pilotage 101 d'une première 15 configuration correspondant à une réactivité maximale (figure 3A) à une seconde configuration (figure 3B) correspondant à une réactivité minimale, et inversement. La réactivité maximale (figure 3A) est obtenu par un effet physique dit effet d'« ombrage neutronique » dans lequel la capacité d'interaction d'un matériau est minimisée par la superposition d'un autre 20 matériau, possédant lui-même une grande capacité à interagir avec les neutrons. Cette interaction peut tout aussi bien concerner l'absorption que la fission ou la modération mais du fait des niveaux relatifs des capacités d'interaction, c'est plutôt l'utilisation de matériaux absorbants qui permet de maximiser cet effet d'ombrage. En fonctionnement dans un réacteur de 25 recherche, le dispositif de pilotage est en général dans une troisième configuration située entre les première et la seconde configurations (figure 3C). La figure 3A illustre ainsi la première configuration dans le cas du premier mode de réalisation : les premiers et seconds secteurs absorbants 30 110, 210 sont orientés relativement les uns par rapport aux autres de manière à être entièrement en vis-à-vis orthoradialement (il n'y a pas de recouvrement orthoradial) et le passage radial 5 présente une distance angulaire 05 maximale. Dans l'exemple représenté, 05max = 0110. Par passage radial (pour les neutrons), il faut comprendre un 35 passage perpendiculaire et radial à la direction longitudinale desdits premier 15 et second éléments, le long duquel il n'y a pas d'absorbant neutronique de sorte que les neutrons arrivant radialement auxdits premier et second éléments puissent traverser ledit passage radial sans rencontrer d'absorbant neutronique. 5 La figure 3B illustre la seconde configuration dans le cas du premier mode de réalisation : les premiers et seconds secteurs absorbants 110, 210 sont orientés relativement les uns par rapport aux autres de telle sorte qu'il y a un recouvrement orthoradial optimal en absorbant neutronique, et qu'il n'y a pas de passage radial pour les neutrons : la distance angulaire 10 05 est nulle. La figure 3C illustre la troisième configuration, ou configuration intermédiaire, dans laquelle premiers et seconds secteurs absorbants 110, 210 sont orientés relativement les uns par rapport aux autres de telle sorte qu'il y a un recouvrement orthoradial partiel en absorbant neutronique, et le 15 passage radial 5 présente une distance angulaire 05 intermédiaire. Les figures 4, 5A, 5B, 6A, 6B, 6C, 7A, 7B illustrent un dispositif de pilotage 102 selon un second mode de réalisation, vu selon différentes coupes et différentes configurations. 20 Le second mode de réalisation se distingue du dispositif de pilotage selon le premier mode en ce que le dispositif de pilotage 102 comprend en outre un troisième élément 3, qui pourra également être nommé « variateur d'amplitude » ou « variateur » qui s'étend longitudinalement selon la direction Z des premier et second éléments 1 et 2, 25 et qui est apte à se déplacer selon un mouvement de translation longitudinal relativement aux premier et second éléments 1 et 2. Dans le second mode de réalisation, le troisième élément 3 est disposé à l'extérieur du second élément 2. Alternativement, le troisième élément 3 peut être disposé entre les 30 premier et second éléments 1 et 2, voire à l'intérieur du premier élément 1. Le troisième élément 3 comprend un troisième support 30 qui est, dans ce mode, un troisième cylindre de révolution creux. Le troisième élément 3 comprend en outre, assemblé au troisième support 30, au moins un troisième module absorbant 31 comprenant un 16 matériau absorbant neutronique, et représenté sous la forme d'une troisième couronne absorbante continue, ladite couronne étant cylindrique. La distance selon la direction radiale entre la troisième couronne absorbante 31 et une première et/ou une seconde couronne absorbante 11 5 et 21 doit être aussi faible que possible, typiquement de l'ordre du millimètre, par exemple environ 1 millimètre. Cela permet de maximiser l'effet d'ombrage neutronique. La troisième couronne absorbante 31 présente une hauteur H31 et une épaisseur E31. 10 La hauteur H31 de la troisième couronne absorbante 31 est supérieure à la hauteur H11 d'une première couronne absorbante discontinue 11 additionnée à la distance D11 entre deux premières couronnes absorbantes discontinues adjacentes 11, et elle est également supérieure à la hauteur H21 d'une seconde couronne absorbante discontinue 21 15 additionnée à la distance D21 entre deux secondes couronnes absorbantes discontinues adjacentes 21. De préférence, la hauteur H31 de la troisième couronne absorbante 31 est supérieure à deux fois ladite somme hauteur et distance pour des premières ou secondes couronnes absorbantes discontinues. 20 L'épaisseur E31 de la troisième couronne peut être la même que l'épaisseur E11 d'une première couronne absorbante discontinue 11 et/ou l'épaisseur E21 d'une seconde couronne absorbante discontinue 21. Selon l'exemple illustré, la troisième couronne absorbante 31 est disposée contre la surface latérale intérieure 30b du troisième support 30. 25 Alternativement, ou complémentairement, la troisième couronne absorbante 31 peut être disposée contre la surface latérale extérieure 30a du second support 30. Le mouvement de translation longitudinal du troisième élément 3 relativement aux premier et second éléments 1 et 2 permet d'adapter 30 l'amplitude de réactivité pour un même déplacement relatif entre les premier et second éléments 1 et 2. L'effet de la translation du troisième élément 3 selon la direction longitudinale est décrit en relation avec la figure 11. 17 Comme illustré dans les figures 6A à 6C, selon la coupe radiale AA (les configurations étant les mêmes que dans les figures 3A à 3C), le mouvement en rotation autour de la direction longitudinale Z du second élément 2 par rapport au premier élément 1 permet de faire passer le 5 dispositif de pilotage 102 d'une première configuration correspondant à une réactivité maximale (figure 6A) à une seconde configuration (figure 6B) correspondant à une réactivité minimale, et inversement. En fonctionnement dans un réacteur de recherche, le dispositif de pilotage est en général dans une troisième configuration, entre la première et la seconde configuration 10 (figure 6C). Dans ces figures, le troisième élément 3 ne se déplace pas. La figure 6A illustre ainsi la première configuration dans le cas du second mode de réalisation : les premiers et seconds secteurs absorbants 110, 210 sont orientés de manière à être entièrement en vis-à-vis, et le 15 passage radial 5 présente une distance angulaire 05 maximale. La figure 6B illustre la seconde configuration dans le cas du second mode de réalisation : les premiers et seconds secteurs absorbants 110, 210 sont orientés entre eux de telle sorte qu'il y a un recouvrement orthoradial optimal en absorbant neutronique, et qu'il n'y a pas de passage 20 radial pour les neutrons. Dans l'exemple représenté, la distance angulaire 05 est nulle. La figure 6C illustre la troisième configuration, ou configuration intermédiaire, dans laquelle premiers et seconds secteurs absorbants 110, 210 sont orientés entre eux de telle sorte qu'il y a un recouvrement 25 orthoradial partiel en absorbant neutronique, et que le passage radial 5 présente une distance angulaire 05 intermédiaire. Les figures 7A et 7B illustrent le dispositif de pilotage 102 selon le second mode de réalisation et selon deux positions représentatives du 30 troisième élément 3 ou variateur d'amplitude. La figure 7A illustre une première position dans laquelle le troisième élément 3 est en position retirée, dans laquelle la troisième couronne absorbante 31 n'est pas en vis-à-vis des premières et secondes couronnes absorbantes discontinues 11, 21. La hauteur totale H de 35 l'ensemble des premières (ou des secondes) couronnes absorbantes 18 discontinues 11 (ou 21) n'est pas occultée par la troisième couronne absorbante. L'amplitude en réactivité est alors maximale. La figure 7B illustre une seconde position dans laquelle le troisième élément 3 est en position introduite au maximum, dans laquelle la 5 troisième couronne absorbante 31 est en vis-à-vis des premières et secondes couronnes absorbantes discontinues 11, 21 sur presque toute la hauteur H. Seule une faible hauteur totale h de l'ensemble des premières et secondes couronnes absorbantes discontinues 11, 21 n'est pas occultée par la troisième couronne absorbante. L'amplitude en réactivité lors du 10 déplacement relatif des premier et second éléments est alors minimale. A titre d'exemple, l'amplitude peut être réduite de 10% par rapport à la position de retrait de la figure 7A par l'effet d'ombrage neutronique qu'induit la couronne absorbante 31 sur les couronnes absorbantes discontinues 11 et 21. 15 Les figures 8, 9A, 9B illustrent un dispositif de pilotage 103 selon un troisième mode de réalisation, vu selon différentes coupes. Le troisième mode de réalisation se distingue du premier mode en ce que le matériau constituant le premier support 40 du premier élément 4 ne 20 comprend pas nécessairement de matériau réactif. Le premier support 40 comprend de préférence un matériau neutre. Selon le troisième mode de réalisation, le dispositif de pilotage 103 comprend, assemblés sur une surface latérale du premier support 40, et 25 pour au moins une première couronne absorbante discontinue 41, une pluralité de premiers secteurs réactifs 420 disposés en alternance avec les premiers secteurs absorbants 410 selon la direction orthoradiale O. Selon l'exemple représenté, le second support 20 est un cylindre creux de révolution sur la surface latérale de laquelle sont assemblés des 30 seconds secteurs absorbants 210 formant des secondes couronnes discontinues 21. Selon l'exemple représenté, le premier support 40 est un cylindre creux de révolution. Alternativement, le premier support 40 peut être sous forme de 35 cylindre plein. 19 Alternativement, ou en complément, le dispositif de pilotage peut comprendre, assemblés sur une surface latérale du second support 20, une pluralité de seconds secteurs réactifs 22 disposés entre deux premiers secteurs absorbants 21, de préférence en alternance avec deux premiers 5 secteurs absorbants 21, selon la direction orthoradiale. Le troisième mode de réalisation peut être de préférence combiné avec le second mode : en d'autres termes, le dispositif de pilotage peut comprendre un troisième élément ou variateur 3. 10 Selon un mode particulier, le matériau du premier support peut être en un matériau réactif et le dispositif de pilotage peut comprendre, assemblées sur une paroi latérale du premier support, une pluralité de premiers secteurs réactifs disposés sur une paroi latérale du premier 15 support, entre et de préférence en alternance avec les premiers secteurs absorbants selon la direction orthoradiale O. La figure 10 illustre la variation de réactivité en fonction de trois configurations représentatives d'un dispositif de pilotage selon 20 l'invention. Le point A correspond à la première configuration telle que décrite dans les modes de réalisation (figures 3A et 6A) pour laquelle la réactivité est maximale et correspond à un déplacement z selon l'axe longitudinal Z maximal. 25 Le point B correspond à la seconde configuration telle que décrite dans les modes de réalisation (figures 3B et 6B) pour laquelle la réactivité est minimale, et correspond à un déplacement z selon l'axe longitudinal Z minimal. Le point C correspond à la troisième configuration ou configuration 30 intermédiaire (figures 3C et 6C) et correspond à un déplacement z selon l'axe longitudinal Z intermédiaire. DZ est l'amplitude maximale nécessaire pour passer de la première à la seconde configuration (et inversement). DR est l'amplitude maximale de réactivité. 20 La sensibilité de la conversion déplacement vers réactivité est égale à DR/DZ. La figure 11 illustre la variation de réactivité en fonction de 5 trois positions représentatives du variateur d'amplitude. La courbe a illustre le cas où le troisième élément, ou variateur, est en position de retrait (figure 7A) qui correspond à une amplitude de réactivité DRa maximale. Cette courbe est adaptée à la mesure de fortes variations de réactivité 10 La courbe b illustre le cas où le variateur est en position d'insertion intermédiaire qui correspond à une amplitude de réactivité DRb réduite : DRb REVENDICATIONS1. Dispositif de pilotage (101, 102, 103) de la réactivité d'un réacteur nucléaire comprenant : - un premier élément (1, 4) s'étendant selon une direction longitudinale (Z), étant tout ou partie en un matériau réactif et comprenant : - un premier support (10, 40) s'étendant selon la direction longitudinale (Z) ; - une pluralité de premiers secteurs absorbants (110, 410) formant au moins une première couronne absorbante discontinue (11, 41) et assemblés sur une surface latérale du premier support (10, 40), deux premiers secteurs absorbants étant séparés entre eux selon la direction orthoradiale (0) ; - un second élément (2) s'étendant selon la direction longitudinale (Z) et comprenant ; - un premier support (20) s'étendant selon la direction longitudinale (Z) ; - une pluralité de seconds secteurs absorbants (210) formant au moins une seconde couronne absorbante discontinue (21) et assemblés sur une surface latérale du second support (20), deux seconds secteurs absorbants étant séparés entre eux selon la direction orthoradiale (0) ; les premier et second éléments (1, 4) et (2) étant aptes à se déplacer en rotation l'un par rapport à l'autre selon la direction orthoradiale (0), de manière à faire passer le dispositif de pilotage d'une première configuration dans laquelle la réactivité est égale à une première valeur à une seconde configuration dans laquelle la réactivité est égale à une seconde valeur. 27 2. Dispositif de pilotage (101, 102, 103) selon la revendication 1, les premiers secteurs absorbants (110) étant uniformément répartis selon la direction orthoradiale (0) le long d'un périmètre du premier support (10, 40). 5 3. Dispositif de pilotage (101, 102, 103) selon l'une des revendications 1 ou 2, les seconds secteurs absorbants (21, 51) étant uniformément répartis selon la direction orthoradiale (0) le long d'un périmètre du second support (20). 10 4. Dispositif de pilotage (101, 102, 103) selon l'une des revendications 1 à 3, le premier support (10, 40) et le second support (20) étant des cylindres de révolution, et les premiers et seconds secteurs absorbants (110, 410) et (210) formant au 15 moins une couronne cylindrique de révolution discontinue (11, 41, 21). 5. Dispositif de pilotage (101, 102, 103) selon la revendication 4, le premier support (10, 40) étant un cylindre de révolution 20 creux. 6. Dispositif de pilotage (101, 102, 103) selon la revendication 4, le premier support (10, 40) étant un cylindre de révolution plein. 25 7. Dispositif de pilotage (101, 102, 103) selon l'une des revendications 4 à 6, les premier et second supports (10, 40) et (20) étant concentriques. 30 8. Dispositif de pilotage (103) selon l'une des revendications précédentes, le premier élément (4) comprenant, dans une première couronne absorbante discontinue (41), des premiers secteurs réactifs (420) disposés entre deux premiers secteurs absorbants (410), de préférence en alternance avec deux premiers secteurs absorbants (410), selon la direction orthoradiale (0) sur la surface latérale du premier support (40). 28 9. Dispositif de pilotage (102) selon l'une des revendications précédentes comprenant un outre un troisième élément (3) s'étendant selon la direction longitudinale (Z) et apte à se déplacer en translation longitudinale relativement au premier 5 élément (1, 4) et/ou au second élément (2), comprenant un troisième support (30) et au moins un troisième module absorbant (31) assemblé sur une surface latérale dudit troisième support. 10 10. Dispositif de pilotage (102) selon la revendication 9, la hauteur (H31) dudit au moins un troisième module absorbant (31) étant supérieure à la plus grande hauteur (H11, H41) des premières couronnes absorbantes discontinues (11, 41), et à la plus grande hauteur (H21) des secondes couronnes absorbantes 15 discontinues (21). 11. Dispositif de pilotage (101, 102, 103) selon l'une des revendications précédentes, le matériau absorbant neutronique de tout ou partie des premier et second secteurs absorbants 20 comprenant du cadmium. 12. Réacteur nucléaire de recherche comprenant au moins un dispositif de pilotage (101, 102, 103) selon l'une des revendications 1 à 11. 25 13. Réacteur nucléaire de recherche selon la revendication 12 comprenant en outre au moins un détecteur de neutron associé à au moins un dispositif de pilotage (101, 102, 103). 30