EDP Sciences

  • Le développement de l'énergie nucléaire repose sur deux piliers essentiels : la sûreté nucléaire, qui concerne la machine, et la radioprotection, qui se préoccupe des hommes. Construit de manière fiable, un réacteur nucléaire se doit d'irradier le moins possible ses opérateurs et conduire à un impact très faible pour les populations avoisinantes. Tout cela est soumis à des règles strictes, élaborées au niveau international, et qui ne tolèrent aucun écart. Les ingénieurs qui ont à concevoir, construire et conduire ces machines doivent maîtriser les règles de protection : cet ouvrage leur est destiné. La radioprotection, si elle se fonde principalement sur des bases scientifiques, intègre également une dimension sociétale exigeante. Ces activités sont en effet sous le regard critique et permanent de nos concitoyens, qui exigent des acteurs de cette industrie une maîtrise totale de la radioprotection ; un ingénieur qui ne connaîtrait pas la genèse de la radioprotection, ses règles et son jargon ne serait pas considéré comme crédible auprès de ses collaborateurs ou du public : le Sievert doit lui être familier. L'intégration de cette science, depuis son origine, a permis au système de protection radiologique d'assimiler le principe de précaution, voire le créer, sans entraver outre mesure le développement de l'électronucléaire. Radioprotection et ingénierie nucléaire recouvre toutes les facettes de la radioprotection ; la genèse du système de protection radiologique, ses bases scientifiques, sa gestion au quotidien, mais aussi son ingénierie. Toutes doivent être connues par les futurs ingénieurs de l'électronucléaire ou de la propulsion nucléaire. Ecrit par un collectif de spécialistes, cet ouvrage est également utile aux professionnels souhaitant actualiser leurs connaissances.

  • Dans ce livre scientifique et technique, traitant de la détection et de la mesure de rayonnements nucléaires, thématique pluridisciplinaire, nous présentons les principes physiques de fonctionnement, les performances, les limitations et les domaines d'utilisation des principaux détecteurs dédiés que sont notamment les détecteurs à remplissage gazeux, les scintillateurs et les semi-conducteurs.Un rappel des mécanismes d'interaction des différents types de rayonnements avec la matière et de leurs principes physiques de base est donné préalablement. Des éléments fondamentaux et indispensables de statistiques appliquées à la mesure de rayonnements sont présentés. Des notions essentielles sur les chaînes électroniques d'acquisition et de traitement sont aussi exposées. Y figurent ensuite des exemples d'application et d'utilisation des détecteurs de rayonnements pour les besoins de méthodes de mesure nucléaire ou encore de contrôle-commande de réacteurs nucléaires de puissance de type REP. Enfin, chaque chapitre de cet ouvrage s'achève par une série d'exercices. Ce livre est conçu à l'attention des élèves-ingénieurs de Génie Atomique. Il peut aussi être destiné aux étudiants en dernière année d'école d'ingénieurs ou en deuxième année de master ainsi qu'aux ingénieurs et physiciens concernés par l'instrumentation et la mesure nucléaire.

  • Cet ouvrage a pour ambition de faire découvrir au lecteur le fonctionnement normal des tranches nucléaires à eau pressurisée, par l'étude de trois différentes situations d'exploitation : le fonctionnement en variation de puissance et le pilotage du réacteur, le démarrage d'une tranche à partir de l'approche sous-critique, l'îlotage d'une tranche.

    Il s'attache à exposer le comportement du coeur du réacteur, en particulier la distribution spatiale de puissance, les points majeurs du fonctionnement de la partie conventionnelle et ses interactions avec le primaire.

    Un chapitre, consacré à des éléments de physique et de neutronique pour le fonctionnement des REP, permet au lecteur d'approfondir sa compréhension des effets de température, et des instabilités spatiales liées à l'empoisonnement xénon, qui sont déterminants dans le comportement du coeur.

    Plusieurs annexes viennent en appui, de façon transverse, aux trois chapitres d'étude des situations d'exploitation : les protections du réacteur et l'instrumentation nucléaire, les circuits eau et vapeur, la régulation du groupe turbo-alternateur, les flux de puissance du coeur à l'alternateur.

    Dans un premier chapitre, l'auteur retrace l'aventure technique, politique et industrielle qu'a constituée l'édification du parc de production nucléaire exploité aujourd'hui par EDF.

    Ce livre intéressera les étudiants en sciences et techniques nucléaires (étudiants et ingénieurs en spécialisation Génie Atomique à l'INSTN, élèves-ingénieurs des grandes écoles, étudiants du Master Nuclear Energy etc.) et toutes les personnes ayant déjà des connaissances en neutronique, et sur l'architecture, les systèmes et principales régulations des réacteurs à eau-pressurisée.

  • Le parc électronucléaire français est l'un des plus importants de la planète. Ils suscitent, comme tout ce qui concerne le nucléaire, de nombreuses interrogations. Ainsi, les grands enjeux autour de ce parc sont des thèmes essentiels pour l'autonomie énergétique sont la sûreté, la disponibilité, la radioprotection et la protection de l'environnement. Fruit d'un retour d'expérience de plus de 1100 campagnes d'irradiation réalisées sur 4 paliers de tranches depuis 1977, le présent ouvrage présente la déclinaison industrielle et quotidienne de ces enjeux, dans le domaine de l'exploitation des curs.

    Les principes et objectifs de la gestion du combustible sont tout d'abord rappelés et illustrés par un historique l'ensemble des gestions mises en uvre sur le parc des réacteurs ; l'élaboration des plans de chargement est ensuite décrite, et on aborde les contraintes techniques industrielles ainsi que les enjeux économiques et de sûreté. La surveillance du cur en exploitation est traitée au travers de la description de l'instrumentation des REP et de son utilisation dans le cadre des essais physiques périodiques et de redémarrage. Le volet sûreté présente les risques encourus par la première barrière (gaine du combustible) et expose les principes des systèmes de surveillance et de protection des curs. La disponibilité et le service au réseau, exigence spécifique au parc nucléaire français qui assure 80 % de la production nationale d'électricité, sont illustrés dans le chapitre consacré au pilotage des curs, avec le rappel des phénomènes physiques associés et la description des différents modes de pilotage utilisés. Enfin, l'application de la réglementation est abordée à partir de quelques éléments des Règles Générales d'Exploitation liés au combustible.

    Nordine Kerkar est responsable du groupe Neutronique et Physique des Curs (Service Études du Parc Thermique et Nucléaire) à EDF. Il a successivement travaillé dans les domaines de la recherche, de l'exploitation et de la conception des curs, et enseigné ces disciplines à l'Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires (INSTN).
    Philippe Paulin est ingénieur à EDF (Ingénierie d'Exploitation de la Division Production Nucléaire). Ancien élève de SUPELEC, il a travaillé depuis 1981 dans le domaine de l'exploitation des curs sur les deux filières REP et RNR. Il a en parallèle assuré l'enseignement du module Cur- Combustible à l'INSTN.

  • Un livre scientifique et économique sur l'énergie à posséder. En effet, s'il y a bien un sujet à la mode et plus que jamais d'actualité, c'est bien l'énergie. Les besoins toujours croissants de l'humanité ne seront pas assurés par les sources traditionnelles renouvelables. Les sources fossiles charbon, pétrole et gaz largement exploitées au cours du XXe siècle, s'épuisent. L'énergie nucléaire qui est aussi l'énergie du XXe siècle prendra très certainement de plus en plus le relais, mais avec les nouvelles technologies de « quatrième génération » actuellement développées ; elle a cependant aussi ses limites.

    Après une introduction rappelant ce qu'est l'énergie, la première partie de cet ouvrage présente la production et la consommation actuelles, en détaillant plus spécialement le « vecteur » électricité qui est la forme d'énergie presque parfaite sauf que ce n'est pas une énergie primaire : il faut la produire à partir d'autres sources, et l'on ne sait pas la stocker à grande échelle. La deuxième partie du livre est consacrée aux principes de l'énergie nucléaire et aux technologies associées.

  • L'ouvrage fait le point des dernières connaissances sur la neutronique, branche de la physique nucléaire qui étudie le cheminement des neutrons dans la matière et les réactions qu'ils y introduisent. La collection Génie Atomique a obtenu le prix spécial du jury SFEN 2006 (le Prix SFEN récompense une oeuvre de caractère scientifique et technique concernant l'énergie nucléaire).
    Paul Reuss a mené toute sa carrière au CEA (Commissariat à l'énergie atomique).
    Polytechnicien et docteur ès sciences physiques, il a consacré une grande partie de ses recherches à la conception et au calcul des coeurs des centrales nucléaires ; il est l'auteur de plus de 100 publications techniques et pédagogiques, dont le " Traité de neutronique ", ouvrage de référence en la matière. Expert internationalement reconnu, Paul Reuss se consacre désormais à l'enseignement.

  • Les Réacteurs à Eau sous Pression (REP) ont pour fonction de convertir lénergie libérée par les réactions de fissions nucléaires en énergie thermique véhiculée sous forme de vapeur, puis en énergie électrique. Ce procédé doit être particulièrement surveillé pour démontrer la capacité, en fonctionnement, à maîtriser la réaction en chaîne et, en toute circonstance, à assurer lévacuation de la puissance thermique produite au sein du coeur du réacteur, ainsi que le confinement des matières radioactives.
    Cet ouvrage aborde la gestion des situations accidentelles de la filière REP, et est composé de deux parties :
    Lune présentant les grandes familles daccidents prises en compte dans la démonstration de sûreté (sûreté réglée), à savoir les accidents de réactivité par retrait dabsorbants ou surmodération des neutrons, les accidents mettant en cause un défaut dextraction de la puissance du coeur, de son transport vers la source froide ou de disponibilité de cette source froide, enfin les accidents conduisant à un défaut du confinement ;
    Lautre présentant laccident de référence de cette filière, laccident de Three Mile Island, et ses enseignements pour développer la résilience du système (sûreté gérée), en particulier le développement dune conduite post-accidentelle par Approche Par État et la gestion des accidents graves post-fusion du coeur.
    De façon à améliorer la compréhension des divers transitoires présentés, des exercices et des problèmes sont proposés en fin de chapitres. En complément, le lecteur trouvera en annexe, une description des accidents de Tchernobyl et Fukushima (respectivement fi lières RBMK et REB), leurs principaux enseignements ainsi que les améliorations de sûreté induites sur le plan organisationnel et matériel. Sur ce dernier point, les principaux choix de conception du réacteur de troisième génération EPR sont présentés. La spécificité de louvrage est dappréhender la dimension systémique du réacteur, en insistant sur les interactions entre sous-parties de la chaudière, les couplages physiques, les boucles de rétroaction... Une telle approche est indispensable aux ingénieurs du génie nucléaire pour analyser et anticiper le comportement du système réacteur en fonctionnement accidentel et ainsi pouvoir proposer des dispositions de conception ou dexploitation afin den améliorer la sûreté.

  • Les différents aspects du cycle du combustible nucléaire en 6 points : la stratégie industrielle, la préparation de la matière première, la fabrication de l'assemblage combustible neuf, la gestion du combustible usé par le retraitement, les opérations complémentaires (transports, conditionnement, recyclage) et le devenir des déchets ultimes. La collection Genie Atomique a obtenu le Prix SFEN 2006 (Le Prix SFEN récompense une oeuvre de caractère scientifique et technique concernant l'énergie nucléaire).

  • L'objet de cet ouvrage est d'aborder de façon exhaustive les questions concernant la conception et le fonctionnement des chaudières des réacteurs à eau sous pression équipant les centrales nucléaires. Il est destiné aux futurs ingénieurs de l'industrie nucléaire. La collection Génie Atomique a obtenu le Prix spécial SFEN 2006 (Le Prix SFEN récompense une oeuvre de caractère scientifique et technique concernant l'énergie nucléaire.).

  • L'épopée nucléaire est une des aventures scientifiques et industrielles les plus excitantes ; en france, cette énergie est devenue, en quelques décennies, la source principale de la production électrique.
    L'objet de cet ouvrage est de présenter les enjeux de ce pari, de mieux cerner les difficultés qui ont accompagné son déroulement, afin d'appréhender la complexité d'une telle construction. après un panorama des acquis successifs de la physique atomique et nucléaire depuis un peu plus d'un siècle, l'ouvrage décrit la genèse de l'énergie nucléaire, puis ses développements industriels, pour finir sur un aperçu de perspectives encore largement ouvertes.
    La conclusion dresse un bilan des atouts et des risques de cette énergie. on y trouvera les témoignages d'un autre acteur de ces recherches, pierre benoist, et de l'un de ceux qui les poursuivra, sylvain david. la préface d'hélène langevin, fille de frédéric et irène joliot-curie, rappelle utilement que l'énergie nucléaire a été et restera le lieu d'une synergie vivante entre la recherche et l'industrie.

    Conçu pour les étudiants en génie atomique, cette histoire de l'épopée nucléaire intéressera aussi toutes les personnes impliquées dans le développement de l'énergie nucléaire ou simplement curieuses de mieux connaître l'histoire énergétique française. l'épopée de l'énergie nucléaire n'est pas l'oeuvre d'un historien mais d'un acteur de cette fantastique aventure scientifique et industrielle ; elle sera considérée comme une introduction à la lecture des nombreux ouvrages consacrés à ce sujet.

  • Ce livre aborde l'historique du développement scientifique des différents réacteurs nucléaires. This book introduces scientific and historical developments of nuclear reactors systems.

  • Originally just an offshoot of nuclear physics, neutron physics soon became a branch of physics in its own right. It deals with the movement of neutrons in nuclear reactors and all the nuclear reactions they trigger there, particularly the fission of heavy nuclei which starts a chain reaction to produce energy.

    Neutron Physics covers the whole range of knowledge of this complex science, discussing the basics of neutron physics and some principles of neutron physics calculations. Because neutron physics is the essential part of reactor physics, it is the main subject taught to students of Nuclear Engineering.

    This book takes an instructional approach for that purpose. Neutron Physics is also intended for all physicists and engineers involved in development or operational aspects of nuclear power.

  • La plupart des défaillances des systèmes nucléaires sont liées à des problèmes de matériaux. Cet ouvrage aborde les contraintes et sollicitations spécifiques que le nucléaire apporte aux matériaux utilisés dans cette industrie, qu'ils soient fonctionnels ou structurels.

    Depuis plus de 30 ans, Clément Lemaignan s'est penché sur les problèmes très variés de ruines de matériaux utilisés dans le nucléaire, tout particulièrement dans les réacteurs de puissance. Auteur ou co-auteur d'une centaine d'articles, il est régulièrement sollicité comme expert auprès des acteurs de la Recherche et du Développement dans ces domaines.

  • Cet ouvrage présente l'aspect économique de l'énergie nucléaire en tenant compte de ses caractéristiques propres comme système de production énergétique.
    La collection Génie atomique a reçu le Prix spécial du jury SFEN 2006 (Le Prix SFEN récompense une oeuvre de caractère scientifique et technique concernant l'énergie nucléaire.).
    Évelyne Bertel, physicienne de formation, a collaboré au Commissariat à l'énergie atomique (CEA) et à l'Agence internationale de l'énergie atomique des Nations Unis (AIEA). Actuellement, elle codirige la division du développement nucléaire à l'agence pour l'énergie nucléaire de l'Organisation de coopération et de développement économique (OCDE).

  • Conçu à l'attention des élèves de seconde année de la formation d'ingénieur en génie atomique, ce livre d'exercices est le complément indispensable du Précis de neutronique, qui fait le point sur les dernières connaissances en neutronique. Aux dix-huit chapitres correspondant à ceux du précis ont été ajoutées treize annexes où sont reproduits les sujets proposés aux examens de ces dernières années. La collection Génie Atomique a obtenu le Prix spécial du Jury SFEN 2006 (Le Prix SFEN récompense une oeuvre de caractère scientifique et technique concernant l'énergie nucléaire.).
    Paul Reuss est physicien, enseignant-chercheur à l'Institut national des sciences et techniques nucléaires.

  • Cet ouvrage est la version révisée de Thermohydraulique des réacteurs, publié en 2008. Cet ouvrage résulte de nombreuses années d'enseignement soit dans le cadre des cours du Génie Atomique de l'INSTN, soit en écoles d'ingénieurs, soit en formation continue. Son objectif essentiel est de présenter sous une forme rigoureuse et pédagogique les connaissances de base nécessaires à la compréhension et à la modélisation des phénomènes thermohydrauliques monophasiques et diphasiques rencontrés lors de la conception ou du fonctionnement des réacteurs nucléaires. Les écoulements et transferts de chaleur dans les écoulements diphasiques sont en particulier présentés en détail.La plupart des chapitres comportent des exemples d'application des concepts étudiés à des problèmes de génie nucléaire, et des exercices destinés à maîtriser ces concepts. Ces exemples et exercices ont été le plus souvent adaptés de problèmes posés lors de contrôles des connaissances associés au cours de Thermohydraulique des réacteurs du Génie Atomique. Chaque exemple d'application comporte une solution détaillée.Les connaissances mathématiques requises ne vont guère au-delà de celles enseignées dans les écoles d'ingénieurs. Les chapitres sur les caractéristiques thermohydrauliques des réacteurs et sur la conception et le dimensionnement thermique des réacteurs ont été rédigés par Patrick Raymond (CEA). Le chapitre traitant de la thermique de l'élément combustible a été écrit en collaboration avec Claude Renault (CEA) et celui sur le blocage des écoulements diphasiques en collaboration avec Michel Giot (Université Catholique de Louvain). Enfin le chapitre sur la thermohydraulique des réacteurs de propulsion navale a été rédigé en collaboration avec Laurent Mahias (École des Applications Militaires de l'Énergie Atomique).

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