INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- déterminer, pour chaque variable d’une pluralité de variables du réacteur, une séquence de valeurs successives de la variable, la séquence représentant des variations futures de la variable, les variations étant estimées en prenant en compte la consigne de puissance, la pluralité de variables du réacteur comprenant une concentration en xénon dans une moitié haute du réacteur, et une concentration en xénon dans une moitié basse du réacteur,
- déterminer une séquence de valeurs successives du déséquilibre axial de puissance en prenant en compte les séquence de la pluralité de variables du réacteur,
le module de calcul comprenant un module d’apprentissage automatique préalablement entraîné sur des données historiques de réacteurs, et
le module de calcul utilisant un modèle d’évolution d’une concentration en iode et d’une concentration en xénon en fonction d’un flux de neutrons, de sorte à déterminer la séquence de la concentration en xénon dans la moitié haute du réacteur et la séquence de la concentration en xénon dans la moitié basse du réacteur.
la , déjà évoquée, est une illustration schématique en rapport avec un phénomène d’oscillation Xénon ;
la est une illustration schématique en rapport avec un mode de réalisation d’un procédé d’estimation d’un déséquilibre axial de puissance dans un réacteur;
les figures 3 et 6 illustrent schématiquement un déséquilibre axial de puissance en fonction du temps, les figures 4 et 7 illustrent schématiquement une consigne de puissance en fonction du temps, et les figures 5 et 8 illustrent schématiquement une consigne de puissance en fonction d’un déséquilibre axial de puissance.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Procédé d’estimation d’une valeur future d’un déséquilibre axial de puissance
En rapport avec la , un procédé d’estimation d’une valeur future d’un déséquilibre axial de puissance dans un réacteur nucléaire 11 est proposé.
Le déséquilibre axial de puissance dans un réacteur nucléaire a été précédemment introduit sous la notation « DPAX », il s’agit d’une valeur relative de puissance par rapport à la puissance nominale du réacteur.
Lors d’une première étape, une séquence 12 de valeurs successives d’une consigne de puissance P du réacteur est obtenue. Une séquence de valeurs successives prises par une grandeur est également désignée ci-après par l’expression « série temporelle ».
Cette étape correspond notamment à la situation où un opérateur qui pilote un réacteur nucléaire doit réaliser un transitoire de puissance 12 de ce réacteur. L’opérateur entre un programme de charge c’est-à dire une évolution de la puissance électrique P du réacteur en fonction du temps t. Cette évolution peut notamment être donnée sous la forme d’une série temporelle de valeurs d’une puissance à respecter, c’est-à-dire de valeurs d’une consigne de puissance, en fonction du temps. Une consigne de puissance est donc ici entendue comme une grandeur physique homogène à une puissance et qui est la puissance à respecter.
Lors d’une deuxième étape 18 du procédé, le programme de charge est traité pour déterminer des variations futures 19 d’une pluralité de variables du réacteur. Ces différentes variables sont appelées variables explicatives au sens où elles sont utilisées pour estimer les valeurs d’une autre variable qui est le déséquilibre axial de puissance. Il est donc déterminé des valeurs hypothétiques que prendra chacune des variables explicatives. Autrement dit, on détermine pour chaque variable d’une pluralité de variables du réacteur, une série temporelle de la variable représentant des variations futures de la variable estimées en prenant en compte la consigne de puissance. La série temporelle peut également comprendre des variations passées de la variable.
Selon un mode de réalisation de la divulgation, R 1 représente un atome d’hydrogène.
Selon un autre mode de réalisation de la divulgation, R 1 représente un groupe alkyle (en C 1 -C 10 ) linéaire ou un groupe alkyle (en C 3 -C 10 ) ramifié, notamment un groupe alkyle (en C 1 -C 6 ) linéaire ou un groupe alkyle (en C 3 -C 6 ) ramifié, tel que méthyle, éthyle, n-pentyle, n-nonyle, isobutyle, de manière davantage préférée éthyle. En particulier, ledit groupe alkyle de R 1 n’est pas substitué.
Selon un mode de réalisation de la divulgation, R 2 représente un atome d’hydrogène.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, R 2 représente un groupe alkyle (en C 1 -C 10 ) linéaire ou un groupe alkyle (en C 3 -C 10 ) ramifié, notamment un groupe alkyle (en C 1 -C 6 ) linéaire ou un groupe alkyle (en C 3 -C 6 ) ramifié, tel qu’un groupe méthyle, éthyle, n-pentyle, n-nonyle, isobutyle, de manière davantage préférée méthyle ou éthyle ; ledit groupe alkyle de R 2 n’étant pas substitué.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, R 2 représente un groupe alkyle (en C 1 -C 10 ) linéaire ou un groupe alkyle (en C 3 -C 10 ) ramifié, notamment un groupe alkyle (en C 1 -C 6 ) linéaire ou un groupe alkyle (en C 3 -C 6 ) ramifié, tel que méthyle, éthyle, n-pentyle, n-nonyle, isobutyle, de manière davantage préférée méthyle ou éthyle ; ledit groupe alkyle étant substitué par un ou plusieurs groupes sélectionnés parmi i), ii), iii) et iv) tels que définis ici auparavant. De préférence, ledit groupe alkyle étant substitué par un ou deux groupes sélectionnés parmi i), ii) et iii), de manière davantage préférée par un ou deux groupes sélectionnés parmi i) et iii), mieux substitué par un groupe iii) comme carboxy.
La montre l’évolution du facteur SPF mesuré pour des compositions de suspensions microencapsulées selon l’invention (courbe (a)) et pour des compositions de suspension non microencapsulées hors invention (courbe (b)), pour des compositions comportant des concentrations différentes du filtre UV. On remarque qu’au-delà une concentration d’environ 21 % à 22 %, la suspension micro-encapsulée montre une activité protectrice significativement plus élevée que la suspension non encapsulée, alors que pour des concentrations plus faibles, on ne voit pas de différence.
Exemple 6 : Comparaison de l’absorption cutanée in vitro de filtres solaires sous forme encapsulée et non encapsulée
On a utilisé une suspension de microcapsules concentrée à 33 % dans l’eau et comportant 23 % de filtres solaires encapsulés, selon l’invention, et un témoin de filtres solaires non encapsulés dilués à 23 % dans un produit vendu sous la marque commerciale Cétiol Ultimate (mélange undécane / tridécane).
On a utilisé des explants de peau humaine montés sur insert Transwell en plaque 6 puits. La surface de traitement était de 1 cm 2 . Le liquide récepteur était du PBS (1 mL). Le volume de traitement était de 10 µL/cm 2 , la durée de traitement était de 24 heures à 37 °C.
On a utilisé trois traitements différents : un traitement de contrôle (sans principe actif), une formulation encapsulée selon l’invention, une formulation non encapsulée hors invention.
A la fin du traitement, l’excès de formulation a été enlevé avec des coton-tiges. Une biopsie a été prélevée au niveau de la surface traitée à l’aide d’un punch de 100 mm de diamètre. La biopsie a été coupée en deux à l‘aide d’un scalpel, montée dans une cryomatrix et mise sur le cryobar à -50 °C avant d’être montée sur le support de coupe. Des tranches de 5 µm d’épaisseur ont été découpées sur chaque échantillon à l’aide du cryomicrotome.
Les tranches ont été observées au microscope en fluorescence à l’aide du filtre DAPI, à un grossissement de 10 et de 20. Pour l’acquisition d’images le temps d’exposition était de 20 ms. L’analyse des images a été faite à l’aide du logiciel ImageJ, qui permet l’analyses semi-quantitative de l’intensité de la fluorescence.
La montre des micrographies par fluorescence obtenues pour les trois échantillons (deux zones différentes pour chacun des échantillons traités) avec un grossissement de 20.
La montre le signal de fluorescence, en unités arbitraires, obtenu par analyse d’image, pour le grossissement 10 et le grossissement 20, des trois échantillons. Plus précisément, la montre l’intensité totale des images de la , pour un facteur de grossissement 20 (à droite) et un facteur de grossissement 10 (à gauche).
Concernant l’échantillon de contrôle, non traité, on observe un signal fluorescent diffus qui correspond à l’auto-fluorescence de la peau.
Concernant l’échantillon traité à la formulation non encapsulée, l’analyse d’images montre que l’intensité de la fluorescence (signal diffus) est légèrement plus élevée par rapport à l’échantillon contrôle.
Concernant l’échantillon traité la formulation encapsulée selon l’invention, le signal est localisé au niveau du stratum corneum . L’intensité de la fluorescence est bien plus élevée comparé à l’échantillon de contrôle non traité et à l’échantillon traité avec la formulation non encapsulée ; ce signal est donc bien spécifique à la formulation selon l’invention.
Exemples 7 : Exemples de formulation support pour filtres solaires
Exemple 7-1 :
La formulation était basée sur les ingrédients suivants : Phase Ingrédient selon dénomination INCI % massiques A Suspension de microcapsules selon l’invention, à 50 % 66 A Citric acid 0,5 B Xanthan gum 0,1 B Hydroxypropyl guar 0,1 C Aqua 2,5 C Disodium EDTA 0,05 D Sodium stearoyl glutamate 1 D Cetyl alcohol 1 D Cetearyl alcohol, Coco-glucoside, Aqua, Glucose 2 D Dicaprylyl carbonate, Tocopherol 8 D Squalane 7 D Tricontanyl PVP 2 E Undecane, Tridecane, Tocopherol 8 F Tocopherol, Helianthus Annuus Seed Oil 0,5 G Phenoxyethanol, Ethylhexylglycerin 1 H Citric acid 0,25
Pour cet essai on a utilisé un agitateur planétaire, mais pas d’homogénéisateur. On a mélangé à froid les constituants de la phase A sans utiliser d’homogénéisateur. Ensuite on a dispersé les constituants de la phase B dans la phase A, toujours sans avoir recours à un homogénéisateur, puis on a ajouté les ingrédients de la phase C préalablement bien dissouts. La phase D a été chauffée à 80 °C pour bien mélanger ses constituants, puis on a ajouté à la phase D la phase E (non chauffée), avant d’introduire ce mélange des phases D et E, toujours sans utiliser un homogénéisateur, dans le mélange en cours de préparation, constitué majoritairement de la phase A. Ensuite on a introduit les phases F et G, toujours sans avoir eu recours à l’usage d’un homogénéisateur. La phase H a été ajoutée pour ajuster le pH à une valeur d’environ 6.
La quantité des huiles présentes dans la composition cosmétique peut être d’environ 0,5 à environ 40 % en poids, environ 0,5 à environ 38 % en poids, environ 0,5 à environ 34 % en poids, environ 0,5 à environ 32 % en poids ; 0,5 à environ 30 % en poids, 0,5 à environ 28 % en poids, 0,5 à environ 26 % en poids, 0,5 à environ 24 % en poids, environ 1 à environ 40 % en poids, 1 à environ 38 % en poids, 1 à environ 36 % en poids, 1 à environ 34 % en poids, 1 à environ 32 % en poids, 1 à environ 30 % en poids, 1 à environ 28 % en poids, 1 à environ 26 % en poids, 1 à environ 24 % en poids, environ 2 à environ 40 % en poids, 2 à environ 38 % en poids, 2 à environ 36 % en poids, 2 à environ 34 % en poids, 2 à environ 32 % en poids, 2 à environ 30 % en poids, 2 à environ 28 % en poids, 2 à environ 26 % en poids, 2 à environ 24 % en poids, environ 3 à environ 40 % en poids, environ 3 à environ 38 % en poids, environ 3 à environ 36 % en poids, environ 3 à environ 34 % en poids, environ 3 à environ 32 % en poids, environ 3 à environ 30 % en poids, environ 3 à environ 28 % en poids, environ 3 à environ 26 % en poids, environ 3 à environ 24 % en poids, environ 4 à environ 40 % en poids, environ 3 à environ 38 % en poids, environ 4 à environ 36 % en poids, environ 4 à environ 34 % en poids, environ 4 à environ 32 % en poids, environ 4 à environ 30 % en poids, environ 4 à environ 28 % en poids, environ 4 à environ 26 % en poids, environ 5 à environ 40 % en poids, environ 5 à environ 38 % en poids, environ 5 à environ 36 % en poids, environ 5 à environ 34 % en poids, environ 5 à environ 32 % en poids, environ 5 à environ 32 % en poids, environ 5 à environ 30 % en poids, environ 5 à environ 28 % en poids, environ 5 à environ 26 % en poids, ou environ 5 à environ 24 % en poids, y compris toutes les plages et les sous-plages intermédiaires, par rapport au poids total de la composition cosmétique.
De plus et/ou en variante, la composition cosmétique peut exclure les huiles synthétiques. Dans certains cas, la composition cosmétique peut exclure les huiles autres que les huiles à base de plantes et végétales. Par exemple, la quantité d’huiles synthétiques et/ou d’huiles autres que les huiles à base de plantes et végétales peut être d’environ 5 % en poids ou moins, environ 4 % en poids ou moins, environ 3 % en poids ou moins, environ 2 % en poids ou moins, environ 1 % en poids ou moins, ou environ 0,5 % en poids ou moins, par rapport au poids total de la composition cosmétique. Dans au moins un mode de réalisation, la composition cosmétique est exempte ou essentiellement exempte d’huiles synthétiques et/ou d’huiles autres que les huiles à base de plantes et végétales.
Le terme « huile » désigne toute substance grasse qui est sous forme liquide à température ambiante (20-25 °C) et à pression atmosphérique (760 mmHg). Souvent, au moins l’une des huiles dans la composition cosmétique fait partie d’une phase huileuse. Une « phase huileuse » est une phase comprenant au moins une huile qui peut inclure des ingrédients liposolubles et lipophiles additionnels et les substances grasses. Une huile qui convient à la présente utilisation peut être volatile ou non volatile. Le terme « huile volatile » désigne une huile qui est capable de s’évaporer au contact avec la peau ou une fibre kératinique en moins d’une heure, à température ambiante et pression atmosphérique. Une (des) huile(s) volatile(s) est (sont) liquide(s) à température ambiante et a (ont) une pression de vapeur non nulle, à température ambiante et pression atmosphérique, se situant dans la plage en particulier de 0,13 Pa à 40 000 Pa (10 -3 à 300 mmHg). Le terme « huile non volatile » désigne une huile qui reste sur la peau ou la fibre kératineuse, à température ambiante et pression atmosphérique, pendant au moins plusieurs heures et qui en particulier a une pression de vapeur inférieure à 10 -3 mmHg (0,13 Pa).
Les agents acidifiants peuvent être, par exemple, des acides minéraux (inorganiques) tels que l’acide chlorhydrique, l’acide sulfurique, l’acide phosphorique, ou des acides organiques tels que des acides carboxyliques, par exemple l’acide tartrique, l’acide citrique et l’acide lactique, ainsi que des acides sulfoniques.
Les agents basifiants minéraux peuvent être choisis parmi l’ammoniaque aqueuse ; les carbonates ou bicarbonates de métal alcalin tels que les carbonates de sodium ou de potassium et les bicarbonates de sodium ou de potassium ; les hydroxydes de métal alcalin tels que l’hydroxyde de sodium et l’hydroxyde de potassium ; et les mélanges de ceux-ci.
Les agents basifiants organiques peuvent être choisis parmi les amines organiques dont le pKb à 25°C est inférieur à 12, de préférence inférieur à 10, et de manière encore plus avantageuse inférieur à 6. Il convient de noter qu’il s’agit du pKb correspondant à la fonction de plus grande basicité. En outre, les amines organiques ne comprennent aucune chaîne grasse alkyle ou alcényle comprenant plus de dix atomes de carbone.
W représente un radical alkylène divalent en C 1 -C 6 optionnellement substitué par un ou plusieurs groupes hydroxyles ou un radical alkyle en C 1 -C 6 , et optionnellement interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes tels que O et N, et
A l'échelle macroscopique, si l'on diminue la puissance du réacteur une fois cet équilibre atteint, la concentration en Iode 135 décroît exponentiellement jusqu'à atteindre une nouvelle valeur d'équilibre tandis que la concentration en Xénon 135 passe d'abord par un maximum (on parle de pic xénon) avant de décroître jusqu'à atteindre une nouvelle valeur d'équilibre. Le temps nécessaire pour atteindre ce pic (entre 7 et 8 heures) ainsi que la valeur d'antiréactivité qui lui correspond dépendent de la puissance du réacteur avant et après la baisse. La réactivité ρ est une grandeur sans unité exprimée en pcm (partie pour cent mille) qui se définit comme une variation relative du coefficient effectif de multiplication de la population neutronique k eff lui-même défini comme le rapport de la population de neutrons de la présente génération et de la population de neutrons de la génération précédente :
Le signe de la réactivité ρ indique si la population de neutrons est stable (ρ= 0), en augmentation (ρ > 0), ou en diminution (ρ < 0).
On parlera d’antiréactivité lorsque ρ < 0
Inversement, si l'on augmente la puissance, la concentration en Iode 135 croît jusqu'à atteindre une nouvelle valeur d'équilibre tandis que la concentration en Xénon 135 passe d'abord par un minimum (on parle de dépression Xénon) avant d'augmenter jusqu'à atteindre une nouvelle valeur d'équilibre. Le temps nécessaire pour atteindre ce minimum (entre 2 et 3 heures) ainsi que la valeur d'antiréactivité qui lui correspond vont dépendre du niveau de puissance avant et après la hausse.
Localement, une variation de puissance, par insertion des grappes, se traduit par un effet axial sur la distribution du flux de neutrons et entraîne une modification de la distribution de l'Iode 135 et du Xénon 135.
La illustre l’insertion puis le retrait d’une barre de poison neutronique ou grappe 3 s’étendant selon la direction verticale z.
L’effet de cet barre 3 insérée puis retirée peut être décomposé en cinq phases correspondants aux lettres A à E en . Cette manœuvre impacte notamment la concentration en Xénon 9 en fonction de la hauteur z dans le réacteur, et la concentration en Iode 7 en fonction de la hauteur z dans le réacteur
L’insertion puis le retrait de la barre 3 peut conduire à des oscillations de la concentration en Xénon 9 entre la moitié haute et la moitié basse du réacteur communément appelées oscillations xénon.
Cette oscillation se décompose en cinq phases correspondants aux lettres A à E représentées en figures 1.
La phase A correspond à un régime permanent dans lequel la distribution axiale de puissance 3 et les concentrations 7 et 9 en Iode 135 et Xénon 135 sont en phase.
La phase B correspond à l'insertion d'un groupe de grappes 3 dans le milieu réactionnel du réacteur 1. Cela induit une modification de la distribution axiale de puissance : la puissance baisse dans la moitié haute mais reste à peu près constante dans la moitié basse. L'équilibre entre la production, par décroissance radioactive de l'Iode 135 et la disparition de Xénon 135 par capture d'un neutron ou par décroissance radioactive est rompu. Dans les premiers instants de ce type de transitoires, les distributions en Iode 135 et Xénon 135 restent inchangées tandis que la puissance dans le bas du cœur augmente et celle en haut diminue.
Durant la phase C on observe dans le haut du cœur, du fait de la baisse de flux de neutrons provoquée par l’insertion du groupe de grappes, la concentration 7 en Iode 135 qui diminue et le Xénon 135 qui disparaît plus lentement et commence à s'accumuler : la concentration 9 en Xénon 135 augmente provoquant alors une baisse de réactivité. Dans le bas du cœur, du fait de la hausse de flux, la concentration 7 en Iode 135 augmente et la concentration 9 en Xénon 135 diminue car le Xénon 135disparaît plus rapidement. La réactivité augmente dans la moitié basse. Cette redistribution de la réactivité entre le haut et le bas du cœur tend à amplifier le phénomène de déséquilibre avec un maximum du déséquilibre axial atteint au bout de 7 à 8 heures et ce, même si l’on extrait le groupe de barres inséré
La phase D correspond à la période située après que le maximum du déséquilibre axial ait été atteint. Dans le haut du cœur, la diminution de concentration 7 en Iode 135 entraîne un déficit de production du Xénon 135 dont la concentration 9 commence à décroître, provoquant ainsi une augmentation de la réactivité. Dans le bas du cœur, l'accumulation de l'Iode 135 compense la disparition du Xénon 135 dont la concentration 9 commence à augmenter, entraînant ainsi une baisse de la réactivité. Ce processus se poursuit au cours du temps jusqu'à obtenir une répartition spatiale de la puissance proche de la situation initiale au bout de 17 à 18 heures. À ce moment-là, la concentration 7 en Iode 135 et la concentration 9 Xénon 135 sont, elles, fortement déséquilibrées. La courbe du Xénon en phase D se trouve dans une position intermédiaire entre la courbe du Xénon en phase C et la courbe du Xénon en phase E.
En phase E, le phénomène s'inverse et le pic de puissance bascule vers le haut du cœur. La période de cette oscillation est de l'ordre de 35 heures.
Les déformations de flux de neutron induites par le mouvement des grappes de contrôle et/ou par les oscillations Xénon peuvent être à l’origine de la formation de points chauds à l’intérieur du réacteur conduisant à une élévation excessive de température du combustible pouvant lui faire perdre son intégrité. Pour prévenir ce risque, le déséquilibre axial de puissance doit être obligatoirement contrôlé pour le pilotage des réacteurs. Les opérateurs s'appuient sur un diagramme de pilotage représentant le déséquilibre axial en fonction de la puissance totale instantanée. Ce diagramme illustre en particulier une zone de sécurité ou domaine de fonctionnement du réacteur qui est une zone autour d’une droite de référence. Le réacteur doit fonctionner dans la zone proche de la droite de référence. Pour piloter les réacteurs de manière sûre et efficace, les opérateurs ont donc besoin de disposer d’outils capables de prévoir le déséquilibre axial de puissance DPAX en fonction de la stratégie de pilotage envisagée, leur permettant ainsi d’évaluer cette stratégie en amont et d’en envisager éventuellement une autre qui permettra de limiter plus le déséquilibre axial de puissance.
Les solutions actuelles d’estimation de l’état futur du réacteur ne permettent pas une aide au pilotage satisfaisante. Concrètement il est demandé aux opérateurs de modifier des consignes de puissance et de surveiller l’évolution des principaux paramètres clés du cœur du réacteur nucléaire afin de respecter les contraintes de fonctionnement. Comme évoqué, la variation de puissance et les autres variations qui lui sont associées (variations de la température moyenne du cœur, mouvements des barres de contrôle, évolution de la concentration en acide borique dans le réfrigérant du réacteur, etc.) génèrent des perturbations dont l’effet est difficile à anticiper : l’état du réacteur, et donc sa réponse aux sollicitations, évolue sans cesse ; les phénomènes en jeu sont complexes et caractérisés par des temps caractéristiques très hétérogènes, de quelques secondes à plusieurs heures, et les évolutions de certains paramètres clés, tels que la concentration et la répartition spatiale du xénon dans le réacteur, ne sont pas mesurables et donc non connus par l’opérateur.
e k +1 = W k+1 – W’ k
e k +1 (ε) = W k+1 (ε) – W’ k (ε)
Ainsi, pour que les réacteurs nucléaires des centrales nucléaires puissent être techniquement en mesure de faire varier rapidement la puissance électrique produite en fonction du besoin, et cela plus fréquemment que les pratiques antérieures, tout en restant dans les domaines de fonctionnement et de sûreté qui leurs sont assignés, il existe le besoin de disposer d’un outil d’estimation fiable et rapide pour prévoir les effets futures et retardés de chaque action de l’opérateur, de manière aisée, cela dans un contexte de planning tendu.
Un but de l’invention est de proposer un procédé d’estimation d’une valeur future d’un déséquilibre axial de puissance dans un réacteur nucléaire.
Le but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un procédé d’estimation d’une valeur future d’un déséquilibre axial de puissance dans un réacteur nucléaire, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- obtention d’une séquence de valeurs successives d’une consigne de puissance du réacteur,