Le Réacteur Jules Horowitz (RJH), actuellement en construction sur le site CEA de Cadarache, est un réacteur expérimental qui permettra, en particulier, de tester le comportement des matériaux et des combustibles nucléaires sous irradiation, à l’aide de divers dispositifs expérimentaux. Afin de préparer les expériences qui seront réalisées au moyen de ces dispositifs, des études multiphysiques sont menées par le Service Réacteur Jules Horowitz(SRJH) dans les domaines de la neutronique et de la thermohydraulique.
Les calculs neutroniques permettent d’évaluer certaines caractéristiques comme les échauffements nucléaires ou les flux neutroniques par exemple. Ces caractéristiques nous renseignent sur les performances que pourra atteindre le dispositif et sur les éventuelles modifications à apporter pour optimiser sa conception. La figure 1 montre l’optimisation des écrans neutroniques d’un dispositif placé dans le réflecteur du RJH pour atténuer le flux thermique et ainsi respecter un certain ratio entre le flux rapide et le flux thermique.
Les calculs thermohydrauliques prennent en compte les échauffements calculés par les calculs neutroniques, les caractéristiques du fluide caloporteur et le design du dispositif. Les résultats nous permettent de vérifier le bon refroidissement des matériaux (la figure 2 montre à titre d’exemple l’évaluation du champ de température dans la structure d’un dispositif), ainsi que le point de fonctionnement du dispositif étudié, et les possibles ajustements à effectuer pour que l’expérience corresponde à la spécification souhaitée.