Publication

Modelling of MSRE graphite temperature in porous-medium multi-physics simulations

2026

Résumé

MSRs stand out as prominent candidates among advanced reactor designs, addressing the global demand for safer and more sustainable nuclear energy. Accurate multi-physics modelling is essential for the advancement of MSR technology, particularly for understanding the thermos-hydraulic behaviour of graphite under irradiation. This study focuses on developing and implementing a high-fidelity methodology within the GeN-Foam code to model graphite temperature distribution within porous-medium multi-physics simulations, using the MSRE as a benchmark. The approach combines thermal-hydraulic and neutronic modelling by using Serpent-generated cross-section data as inputs for the Gen-Foam neutronic solver. Validation against MSRE measurements performed at ORNL benchmark data confirms the framework's reliability. The axial temperature distribution yields a Mean Absolute Percentage Error (MAPE) of 1.09%, while the radial distribution shows a MAPE of 0.62%. The average graphite temperature of 935.6 K is consistent with the ORNL reference value of 936.4 K under steady-state conditions.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/0b4a95ee-888e-40d7-91c4-8290d41e4257

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Réacteur nucléaire à sels fondus

Le réacteur nucléaire à sels fondus (RSF ; molten salt reactor, MSR) est un concept de réacteur nucléaire dans lequel le combustible nucléaire se présente sous forme liquide, dissous dans du sel fondu (à ) qui joue à la fois le rôle de caloporteur et de barrière de confinement. Le réacteur peut être modéré par du graphite (produisant des neutrons thermiques) ou sans modérateur (neutrons rapides). Le concept a été étudié en laboratoire pendant les années 1960, puis délaissé dans les années 1970 faute de financement et malgré des résultats probants.

Generation IV reactor

Generation IV reactors (Gen IV) are nuclear reactor design technologies that are envisioned as successors of generation III reactors. The Generation IV International Forum (GIF) - an international organization that coordinates the development of generation IV reactors - specifically selected six reactor technologies as candidates for generation IV reactors. The designs target improved safety, sustainability, efficiency, and cost.

Réacteur modéré au graphite

Le réacteur modéré au graphite ou Graphite-moderated reactor est un réacteur nucléaire qui utilise le graphite comme modérateur, et habituellement de l'uranium naturel (non enrichi) comme combustible. Le premier réacteur nucléaire, la Chicago Pile-1, utilisait le graphite comme modérateur. Deux réacteurs modérés au graphite ont provoqué des catastrophes nucléaires : l'incendie de Windscale en 1957 en Angleterre et la catastrophe nucléaire de Tchernobyl en 1986 en RSS d'Ukraine, URSS (actuelle Ukraine).

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