INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon des modes de réalisation, les annotations sémantiques et architecturales sont générées en utilisant des langages de formalisation de l’état de l’art, tels que par exemple et sans limitation, le langage ACSL, le langage SysML (acronyme de « Systems Modeling Language ») qui est un langage de modélisation spécifique au domaine de l'ingénierie système, le langage JML (acronyme de « Java Modeling Language ») qui est un langage de spécification pour Java, qui fournit une sémantique pour décrire formellement le comportement des programmes Java. Les spécifications JML sont ajoutées au code Java sous forme d'annotations dans les commentaires).
Après les étapes d’analyse et de fourniture des résultats d’analyse, le procédé détermine (respectivement étapes 312, 318) si l’analyse doit être répétée afin d’être améliorer ou non, selon un critère prédéfini.
Le critère de réitération de l’analyse peut être défini par un compteur d’itérations fixant un nombre d’itérations, ou bien il peut être basé sur des heuristiques, telles que par exemple la recherche d’un point fixe.
Si le critère prédéfini est atteint, le procédé se termine (Fin).
Quand une nouvelle passe de l’analyse doit être effectuée, le procédé reboucle sur l’étape de préparation du code 204, en injectant les résultats d’analyses, comme nouvelles informations caractérisantes. Le procédé permet alors de générer une mise à jour des paramètres de caractérisation à partir desquels, il est effectué un nouveau prétraitement du code sur lequel une nouvelle analyse va être réalisée.
Avantageusement, les résultats d’analyse, annotations sémantiques et architecturales générées par une ou plusieurs analyses, peuvent être ajoutées dans les codes stockés dans la base de données de codes logiciels, permettant ainsi un enrichissement du contenu sémantique et architectural de ces codes. En effet, un code peut appartenir à différentes familles de code, et ainsi lorsqu’il est utilisé pour une autre analyse, cette dernière peut bénéficier de l’enrichissement des annotations produites lors d’une autre analyse.
Dis autrement, l’étape 302 consiste à pouvoir identifier au sein des différents codes sources, des éléments qui permettent de classifier les codes grâce à l’identification de « patterns » qui sont connus et se retrouvent très régulièrement pour des codes de la même nature.
Il pourra ainsi être fixé des seuils de probabilités d’occurrences pour permettre la classification des codes, comme par exemple un seuil de 0,9 pour des occurrences relatives au terme ‘crypto’ (et toutes ses variantes), un seuil de 0,3 pour des occurrences relatives au terme ‘network’ ou encore un seuil de 0,01 pour des occurrences relatives à une classification ‘neural_network’.
L’homme du métier comprend que seuls quelques exemples sont donnés mais ils ne sont pas limitatifs, et que la recherche de pattern et l’extraction d’informations caractérisantes dans les codes sources sélectionnés, pourra prendre d’autres formes.
Ainsi par exemple, dès lors qu’une extraction d’informations d’un code logiciel identifie un ensemble de fonctions qui gèrent des paquets (de données), il peut être considéré que ce code relève d’un logiciel qui (en tout ou en partie) implémente un protocole de communication.
Un autre exemple peut porter sur une extraction d’informations d‘un code qui identifie un algorithme de classification et qui identifie que cet algorithme implémente un empilement de passes de transformation non-linéaires, alors il peut être considéré que ce code relève d’un logiciel qui sert à faire de l’apprentissage automatique.
Dans des variantes de réalisation distinctes ou combinées, l’extraction d’informations consiste à extraire des informations de fichiers « Makefile », et/ou des informations de fichiers de documentation et de manuels d’utilisation, et/ou des informations de commentaires présents dans les codes logiciels.
L’extraction d’information de fichiers de type « Makefile » issus du processus de développement (i.e. dépendances de librairies, paramètres des environnements d’exécution comme l’architecture processeur par exemple) peut provenir de fichiers stockés dans la base de données de codes sources.
L’extraction d’information de fichiers de documentation et de manuels d’utilisation accompagnant la distribution des logiciels, peut porter sur la définition des modes d’interaction utilisateurs et/ou sur les types de données traitées.
L’extraction d’information de commentaires présents dans les codes informatiques, en général écrits par les développeurs, peut apporter des informations sur des invariants de code, sur des préconditions et des post-conditions.
Revenant à la , dans une étape suivante 304, le procédé permet de générer des paramètres de caractérisation à partir de l’ensemble des informations caractérisantes extraites. Les paramètres de caractérisation peuvent consister en des annotations du code et /ou des options des outils d’analyse, en des instructions qui vont permettre d’effectuer dans une étape suivante 306, un prétraitement automatique du code à analyser.
Cette étape 304 permet de spécifier différents paramètres.
Des paramètres de mise en œuvre des codes à analyser peuvent être spécifiés, en extrayant les données contenues dans les directives de compilation. Par exemple, un paramètre « -I librairie » permet de spécifier aux outils d’analyses qu’une dépendance envers la librairie « librairie » doit être prise en compte.
L’étape 304 peut permettre de spécifier des ressources de calcul à mobiliser dans l’exécution des analyses, par exemple en modulant ces ressources selon la topologie des codes. Par exemple, un paramètre « slevel-function f:N » permet de spécifier aux outils d’analyse sémantique qu’ils doivent appliquer un niveau de précision N à l’analyse de la fonction de code f).
L’étape 304 peut permettre de spécifier les stratégies d’analyse, par exemple en annotant certains schémas de programmation avec une directive de traitement pour l’analyse. Un exemple illustré dans le tableau ci-après, propose une annotation « unrool loop N » (avec N=10) qui permet de spécifier aux outils d’analyse sémantique que la boucle annotée doit être déroulée N fois.
Ces critères permettent de guider les analyseurs dans les étapes suivantes, et l’avantage est de permettre d’effectuer des analyses plus rapides et précises.
Selon des variantes de réalisation, la génération de paramètres utilise des algorithmes de génération aléatoire ou semi-aléatoire, et peut utiliser des algorithmes de type « génétique » ou « par apprentissage machine » par exemple.
Etape iv/ : La section horizontale du cœur C étant connue, détermination de la hauteur de cœur C nécessaire par garantir sa criticité. Pour des cœurs de puissance élevée, soit de section large, une hauteur réduite peut s’avérer suffisante. A contrario, une puissance demandée faible peut conduire à un cœur de forme plus allongée.
Le logiciel de simulation numérique CFD peut être celui connu sous la dénomination TrioCFD. Ce code TrioCFD a été développé par la Demanderesse et validé pour traiter efficacement divers problèmes physiques, tels que les écoulements turbulents, le couplage fluide/solide, les écoulements polyphasiques ou écoulements en milieu poreux : [3].
Le logiciel de simulation neutronique 3D peut être celui connu sous la dénomination ERANOS. Ce logiciel ERANOS a été développé dans années 1970 et validé dans le but de fournir un outil de calcul scientifique approprié pour des calculs neutroniques fiables des cœurs de réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium: [4].
Le logiciel ERANOS a été utilisé avec la bibliothèque de données nucléaires européennes JEFF3.1.1 fournies par l’agence de l’énergie nucléaire NEA (acronyme anglo-saxon pour« Nuclear Energy Agency »).
La publication [5] est un exemple de dimensionnement par couplage de thermo hydraulique CFD avec une neutronique 3D.
Les caractéristiques dimensionnelles, de température et de puissance, et de liquide combustible à sels fondus obtenus sont les suivantes : dimensions : diamètre de cuve 2 compris entre 1,5 et 2m, hauteur du circuit primaire comprise entre 2,5 et 4m ; puissance comprise entre 10 et 300 MWth ; température de fonctionnement du circuit primaire entre 550 et 750°C ; Liquide combustible à sels fondus du circuit primaire à choisir parmi un mélange de NaCl-UCl 3 de 25 à 30% mol-PuCl 3 de 9 à 11% mol avec de l’uranium appauvri U235 à 0,7%, ou un mélange de NaCl-UCl 3 à 34% mol avec de l’uranium naturel U235 enrichi à 20%.
Avantageusement, des éléments comme le MgCl 2 , des chlorures d’actinides mineures ou encore d’autres éléments du tableau périodique des éléments pourront être ajoutés en proportions variables.
On peut avantageusement agencer un unique échangeur annulaire, c’est-à-dire avec une seule bouche d’échange avec le circuit secondaire.
Cette virole permet ainsi de garantir une circulation du liquide primaire à sel chlorure et à combustible uranium/plutonium uniquement par convection naturelle au sein de la cuve de réacteur.
Ainsi, en fonctionnement du réacteur, le liquide à sel(s) fondu(s) à la température froide sortant de l’échangeur descend en périphérie du cœur, change de direction en bas de la cuve au niveau d’une zone de retournement inférieure, qui peut être de préférence mise en œuvre par un déflecteur à section partielle torique, puis s’élève en s’échauffant dans la partie centrale du cœur. Avec la température chaude qu’il a acquis, le liquide à sel(s) fondu(s) continue de s’élever jusqu’à un niveau au-dessus de l’échangeur puis est renvoyé vers celui-ci par une zone de retournement supérieure, de préférence mise en œuvre par un déflecteur à section partielle torique.
Au final, un réacteur nucléaire à sel(s) fondu(s), à neutrons rapides selon l’invention présente de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer : une circulation uniquement par convection naturelle pour le circuit primaire avec la possibilité de mettre en oeuvre un ou plusieurs échangeurs entre circuits primaire et secondaire. Dans le cas d’un seul échangeur celui-ci est annulaire et s’étend sur la circonférence de la cuve de réacteur; une simplification des circuits fluidiques par rapport aux solutions selon l’état de l’art avec notamment la suppression de toutes les tuyauteries et pompes requises dans les concepts MSFR cités en préambule; la possibilité de dimensionner une cuve de réacteur intégrant un circuit primaire combustible de taille réduite, typiquement avec un diamètre inférieur à 2m, et une hauteur hors tout inférieure à 4m, ce qui rend le réacteur conforme aux exigences des réacteurs modulaires AMR. Ainsi, un circuit primaire avec une cuve de réacteur, la virole cylindrique intérieure et son échangeur primaire/secondaire selon l’invention peut être fabriqué en usine, transporté sur site, puis utilisé dans la durée de vie du réacteur. Lors du démantèlement, un tel circuit pourrait être chargé entièrement dans un château de transport pour être traité de dans une usine adaptée. Autrement dit, l’invention permet de simplifier drastiquement la fabrication, le déploiement et le démantèlement d’un réacteur nucléaire à sel(s) fondu(s) de type à neutrons rapides, de petite et moyenne puissance.
la est une vue issue d’une simulation numérique comme selon la pour un cas de simulation de réacteur selon l’invention dont le liquide combustible à sel(s) fondu(s) du circuit primaire est un mélange de NaCl, 25 % d’UCl3, 9% PuCl3 en proportions molaires en tant que sels, avec de l’uranium appauvri U235 à 0,7% atomique.
la est une vue issue d’une simulation numérique comme selon la pour un cas de simulation de réacteur selon l’invention dont le liquide combustible à sel(s) fondu(s) du circuit primaire est un mélange de NaCl, 34% d’UCl3 en proportions molaires, en tant que sels avec de l’uranium enrichi U235 (HALEU), en proportion de 20% atomique.
Le réacteur 1 d’axe central X comprend une cuve 2 à enveloppe métallique en acier inoxydable préférentiellement ou en alliage à base nickel, d’une épaisseur de l’ordre de 10 à 20mm, et formée d’un fond de cuve hémisphérique et d’un cylindre vertical.
Selon ce mode, l’intérieur de la deuxième virole définit avantageusement un espace dans lequel s’étendent des barres de contrôle et/ou de sûreté des réactions nucléaires. Autrement dit, cette deuxième virole forme une colonne débouchante agencée de manière coaxiale à l’intérieur de la première virole et au centre de la cuve de réacteur. Cette colonne centrale permet avantageusement d’orienter le liquide combustible ascendant ainsi guidé dans l’espace annulaire entre première et deuxième viroles, et de ménager un emplacement pour des barres de contrôle et/ou de sûreté.
De préférence encore, la première virole et le cas échéant la deuxième virole est(sont) fixée(s) par suspension au bouchon-couvercle fermant la cuve de réacteur. Le matériau de la première virole et le cas échéant la deuxième virole est de préférence choisi parmi un acier inoxydable ou un alliage à base nickel.
Selon un autre mode de réalisation avantageux, le réacteur comprend au moins un déflecteur, de préférence sous la forme d’une portion de tore, agencé au-dessous et/ou au-dessus de la première virole de sorte à répartir le débit du liquide combustible à sel(s) fondu(s) dévié. Autrement dit, ce(s) déflecteur(s) torique(s) permettent d’optimiser la répartition du débit du liquide combustible au sein de la cuve de réacteur. Le matériau de le(s) déflecteur(s) est(sont) de préférence choisi parmi un acier inoxydable ou un alliage à base nickel.
Selon une variante avantageuse de réalisation, l’épaisseur de la partie de la première virole agencée au-dessus de l’(des) échangeur(s) est supérieure à celle de sa partie agencée au-dessous de l’(des) échangeur(s). Avoir une épaisseur réduite dans le bas de la cuve de réacteur, permet de maximiser le volume de sel combustible et de permettre aux réactions nucléaires en chaîne de se produire, cette épaisseur réduite délimitant ainsi le cœur du réacteur.
Avantageusement, l’épaisseur de la partie de la première virole agencée au-dessus de l’(des) échangeur(s) est supérieure entre 3 et 100% à celle de sa partie agencée au-dessous de l’(des) échangeur(s).
Selon un autre mode de réalisation avantageux, la cuve de réacteur comprend un ciel, usuellement appelé ciel de pile, rempli d’un gaz inerte, tel que de l’argon ou encore l’hélium, au-dessus du liquide combustible à sel(s) fondu(s). Ce ciel permet d’une part d’absorber la dilatation thermique du liquide sel combustible au sein de la cuve de réacteur, lorsqu’il subit une variation de niveau et d’autre part de récupérer les produits de fission gazeux générés par les fissions nucléaires au sein du sel combustible.
Selon une variante de construction avantageuse, l’(es) échangeur(s) de chaleur comprend un faisceau de tubes, de type à tubes à baïonnette, avec des tubes creux débouchant chacun à l’intérieur d’un tube borgne, définissant la partie d’échange avec le circuit secondaire, plongé sensiblement à la verticale au moins partiellement dans le liquide combustible à sel(s) fondu(s), les tubes creux débouchant étant reliés à un collecteur d’entrée et les tubes borgnes étant reliés à un collecteur de sortie du fluide secondaire.
Avantageusement, les collecteurs d’entrée et de sortie du fluide secondaire sont agencés dans le ciel de pile. Avec un tel agencement, on évite un contact direct entre ces collecteurs et le sel du circuit primaire, ce qui augmente leur durée de vie ainsi que la sécurité de fonctionnement des échangeurs, puisque la seule partie immergée reste une partie de la hauteur du faisceau de tubes.
Le réacteur nucléaire peut présenter l’une et/ou l’autre des caractéristiques dimensionnelles suivantes pour une puissance typiquement de 150MWth: le diamètre de la cuve de réacteur est compris entre 1,5 et 2m ; le hauteur du circuit primaire à l’intérieur de la cuve de réacteur est comprise entre 2,5 et 4m.
De préférence, le liquide combustible à sel(s) fondu(s) du circuit primaire est choisi parmi un mélange de NaCl-UCl 3 , de préférence en proportions de 25 à 30% mol pour l’UCl 3 , et de PuCl 3 , de préférence en proportions de 5 à 36% mol, en tant que sels, avec de l’uranium appauvri U235, de préférence inférieur à 0,3%, atomique, ou un mélange de NaCl-UCl 3 , de préférence à 34% mol, en tant que sel avec de l’uranium enrichi U235 (HALEU), de préférence en proportions de 5 à 20%.
En fonctionnement du réacteur, la température du liquide combustible à sel(s) fondu(s) du circuit primaire peut être comprise entre 550 et 750°C.
La puissance du réacteur nucléaire est avantageusement comprise entre 10 et 300 MWth, ce qui correspond à une gamme de puissance recherchée pour des réacteurs de type AMR.
Ainsi, l’invention consiste essentiellement à réaliser un réacteur nucléaire à sel(s) fondu(s) de type à neutrons rapides, avec une virole cylindrique dans la cuve de réacteur, exempte de modérateur ou tout du moins d’un modérateur permettant de qualifier un réacteur en tant que réacteur à neutrons thermiques, qui permet de bien séparer les zones fluidiques entre celles délimitée à sa périphérie dans laquelle le ou les échangeurs de chaleur entre circuit primaire et secondaire est (sont) agencé(s) et la zone intérieure à la virole dont le bas définit le cœur de réacteur au sein duquel les réactions nucléaires de fission en chaîne se produisent.
Plus particulièrement, dans l’exemple représenté sur la , le processeur est configuré pour entraîner l’enregistrement des mesures acquises pendant un intervalle de temps 36 comprenant l’instant du dépassement du seuil As, une première durée d1 avant le dépassement du seuil As et une deuxième durée d2 après le dépassement du seuil As.
La première durée d1 est, par exemple, inférieure à 5 secondes, plus particulièrement comprise entre 0,5 et 2 secondes.
La deuxième durée d2 est, par exemple, inférieur à 10 secondes, plus particulièrement comprise entre 2 et 5 secondes.
Le seuil As, la première durée d1 et la deuxième durée d2 sont, par exemple, réglables.
Cela permet ainsi d’enregistrer les données uniquement lorsque quelque chose est détecté par l’au moins un capteur, et non en continu.
Cela limite fortement la quantité de données enregistrées, et donc ensuite à transmettre et à traiter.
Alternativement, le processeur est configuré pour enregistrer l’ensemble des mesures acquises.
Alternativement, le processeur est adapté pour fonctionner selon un premier mode dans lequel il enregistre les données uniquement lorsqu’un seuil est dépassé, tel que décrit précédemment, et selon un deuxième mode dans lequel il enregistre l’ensemble des mesures acquises.
Ici, le processeur 26 est, en outre, configuré pour recevoir des instructions de l’unité de surface par le module de communication 24, le processeur 26 étant configuré pour exécuter les instructions.
Plus particulièrement, le module de communication 24 est adapté pour recevoir et transmettre une onde acoustique au processeur 26, comme décrit précédemment.
L’onde acoustique comprend, par exemple, une instruction de communiquer des mesures acquises stockées dans la mémoire et/ou instruction de réglage d’au moins un paramètre de l’unité de surveillance selon une consigne.
L’au moins un paramètre comprend, par exemple, le seuil As, la première durée d1, la deuxième durée d2, la fréquence d’acquisition, la résolution d’acquisition et/ou le gain.
L’au moins un paramètre comprend, par exemple, en outre le mode d’enregistrement : en continu ou uniquement autour d’un dépassement de seuil.
Le processeur est alors apte à communiquer les mesures souhaitées et/ou à régler l’au moins un paramètre de l’unité de surveillance selon la consigne.
Dans un mode de réalisation, l’unité de surveillance 10 est pourvu d’un identifiant.
L’instruction fournie par l’unité de surface comprend, par l’exemple, le ou les identifiants concernés par l’instruction. Le processeur est alors apte à comparer le ou les identifiants concernés à l’identifiant de l’unité de surveillance, et à exécuter l’instruction si l’identifiant est compris dans la liste du ou des identifiants.
Un unique échangeur de chaleur 3 annulaire entre le circuit primaire du réacteur et un circuit secondaire est agencé à l’intérieur de la cuve de réacteur 2.
Une première virole 4 sous la forme d’au moins un cylindre creux, d’axe central confondu avec celui de la cuve de réacteur, est agencée dans la cuve de réacteur 2 pour séparer l’intérieur de celle-ci en une zone centrale et une zone périphérique dans laquelle est agencé l’échangeur de chaleur 3.
L’épaisseur du bas de la virole 4, dans la zone du cœur C, peut être réduite comparativement à celle du haut de la virole 4. A titre d’exemple, pour une hauteur totale H égale à 2,5m, la hauteur H1 réduite du bas de la virole 4 est égale à 1m.
Comme montré à la , l’épaisseur de la partie de la première virole agencée au-dessus de l’échangeur 4 peut être supérieure à celle de sa partie agencée au-dessous de l’ échangeur, c’est-à-dire au niveau du cœur C.
Par « sel liquide inerte », on entend un liquide caloporteur ne comprenant ni élément fissile, ni élément fertile.
Selon une première variante de réalisation, le sel liquide est choisi parmi le NaCl, MgCl, KCl, ZnCl 2 , PbCl 2 ou un mélange de ceux-ci.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « dénué de matériau modérateur », tout matériau qui permet de qualifier un réacteur nucléaire étant que réacteur nucléaire à neutrons thermiques. Au sens usuel, l’énergie cinétique d’un neutron rapide est supérieur à 1eV, tandis que celle d’un neutron thermique est inférieur à 1eV, typiquement de l’ordre de 0,025eV. On pourra se référer à la publication [3], et en particulier la , qui indique, pour plusieurs types de réacteurs, la fraction thermique et la fraction rapide du flux neutronique.
Ainsi, un réacteur à sel(s) fondu(s) selon l’invention est qualifié de neutrons rapides.
Typiquement, un réacteur à sel(s) fondu(s) selon l’invention peut présenter une fraction de neutrons thermiques de 0 à 0,05 et une fraction rapide de 0,6 à 0,65.
Selon un mode de réalisation avantageux, le réacteur comprend en outre : au moins un échangeur de chaleur entre le circuit primaire du réacteur et un circuit secondaire, agencé à l’intérieur de la cuve de réacteur ; une première virole sous la forme d’au moins un cylindre creux, d’axe central confondu avec celui de la cuve de réacteur, la première virole étant agencée dans la cuve de réacteur pour séparer l’intérieur de celle-ci en une zone centrale et une zone périphérique dans laquelle est agencé l’échangeur de chaleur de sorte qu’en fonctionnement du réacteur, le liquide combustible à sel(s) fondu(s), circule par convection naturelle selon une boucle depuis le bas de la zone centrale définissant le cœur de réacteur au sein duquel les réactions de fission se produisent, à partir duquel il s’élève par échauffement jusqu’au haut de la zone centrale où il est dévié vers le haut de la zone périphérique pour traverser l’échangeur puis descend vers le bas de la zone périphérique où il est dévié vers le cœur du réacteur ; un réflecteur neutronique, agencé à la périphérie du cœur contre la cuve de réacteur, pour assurer le maintien du flux neutronique dans le cœur.
Selon une première alternative,
- le liquide combustible à sel(s) fondu(s) du circuit primaire étant un mélange de NaCl-UCl3, de préférence en proportions de 25 à 30% mol pour l’UCl3, et de PuCl3, de préférence en proportions de 5 à 30% mol, en tant que sels, avec de l’uranium appauvri.
- la partie de la première virole agencée au-dessus de l’(des) échangeur(s) est un anneau cylindrique fermé sur lui-même tandis que la partie agencée au-dessous de l’(des) échangeur(s) est un cylindre creux,
- le réflecteur neutronique est en carbure de silicium (SiC).
- le liquide combustible à sel(s) fondu(s) du circuit primaire étant un mélange de NaCl-UCl3, de préférence à 34% mol, en tant que sel avec de l’uranium enrichi U235 (HALEU), de préférence en proportions de 5 à 20%.
- la première virole est un anneau cylindrique fermé sur lui-même,
- le réflecteur neutronique est graphite.