Fluctuations neutroniques d'un réacteur nucléaire ayant une structure en cellules

Abstract
The method of the " noise-equivalent random excitation " (1), (2) uses the analogy between the behaviour of a reactor and that of certain common radio electric circuits. The fluctuations may then be calculated by introducing into the circuit a suitable noise source. The object of the present report is to généralise this method and in particular to extend it to the case of a reactor having a cellular structure, with delayed neutrons, and to apply it to fluctuations within a cell. It is thus shown that the fluctuations in a cell are the resultant of two terms : a rapidly evolving Poissonian noise, not related to the overall fluctuations ; a slowly evolving noise, when the reactor is not too far from criticality, which is related to the overall fluctuations. The first term arises from rapid " ordering " of the system, during which time the cells come mutually into equilibrium. The second term is due to the coordinated evolution of all the cells, after the end of the first transitory phase. The method may also be applied to the case of an " artificial " random neutron source, electronicaly modulated.

Résumé
La méthode de l'excitation aléatoire équivalente (1), (2) met à profit l'analogie entre le comportement d'un réacteur nucléaire et celui de certains circuits radioélectriques usuels. Les fluctuations de puissance peuvent alors être calculées par l'introduction d'une source de bruit convenable. L'objet du présent rapport est de généraliser cette méthode, notamment de l'étendre au cas d'un réacteur ayant une structure en cellule, compte tenu de l'effet des neutrons retardés, et de l'appliquer à l'étude des fluctuations dans une cellule. On établit ainsi que les fluctuations dans une cellule sont la résultante de deux termes : un bruit poissonnien à évolution rapide, non corrélé avec les fluctuations d'ensemble ; un bruit à évolution lente corrélé avec les fluctuations d'ensemble. Le premier terme provient d'une « mise en ordre » rapide du système, au cours de laquelle les cellules se mettent en équilibre entr'elles. Le deuxième terme traduit l'évolution coordonnée de l'ensemble des cellules, après extinction de la première phase transitoire. La méthode peut être aussi appliquée au cas où la source de bruit est une source neutronique « artificielle » modulée électroniquement.