Avec l'expérience d'exploitation acquise au cours des dernières décennies, le développement de l'instrumentation numérique et les leçons tirées des accidents survenus à TMI (Three Mile Island), à Tchernobyl et récemment à Fukushima, les conceptions de réacteurs de génération III et III+ ont intégré des améliorations de l'efficacité thermique et inclus des coûts de sécurité et de maintenance du système passif et de réduction du capital. Il existe plusieurs conceptions de ces réacteurs dits avancés et certains sont en cours de construction aux États-Unis et en Chine. En 2001, neuf pays (Argentine, République de Corée, Brésil, Canada, République d'Afrique du Sud, Royaume-Uni, France, États-Unis États et Japon) ont signé le document fondateur du Forum international de la génération IV (GIF) afin de développer des systèmes nucléaires capables de répondre aux besoins mondiaux croissants en énergie électrique avec des niveaux élevés de sécurité, d'économie, de durabilité et de résistance à la prolifération [3].La Fédération de Russie, la République populaire de Chine, la Suisse et Euratom ont rejoint ce groupe. Depuis lors, le GIF a sélectionné les six conceptions de systèmes de réacteurs les plus prometteuses à développer jusqu'en 2030 et a créé des groupes de recherche sur les matériaux, le combustible et le cycle du combustible, la conception conceptuelle, la sécurité, l'hydraulique thermique, validation des méthodes et autres afin de développer la technologie nécessaire sur une base de coopération internationale. Selon l'AIEA [4], une source d'énergie accessible, abordable et durable est fondamentale pour le développement de la société moderne. Les scénarios actuels prévoient une demande mondiale d'énergie primaire 1,5 à 3 fois plus élevée en 2050 par rapport à aujourd'hui, et une augmentation relative de 200% de la demande d'électricité. L'énergie nucléaire est une source importante à considérer, car il s'agit d'une énergie stable à grande échelle, avec pratiquement aucune émission de gaz à effet de serre et un faible impact environnemental par rapport aux combustibles fossiles, et peut produire de la chaleur pour les processus chimiques dans l'industrie et pour la production d'hydrogène. Dans ce contexte, le GIF cherche à développer des réacteurs nucléaires plus économiques, durables et sûrs, de leurs cycles de combustible au déclassement et au traitement des déchets, et ainsi répondre aux besoins énergétiques mondiaux. Ce chapitre est organisé comme suit. La section 2 traite des objectifs des systèmes de réacteurs de génération IV, la section 3 traite de la description actuelle de la conception du système de réacteurs de génération IV et de la recherche sur le sujet. La section 4 se concentre sur les premiers rapports concernant la sûreté et les risques des réacteurs [5], en particulier la méthodologie d'évaluation intégrée de la sûreté (MISS) .La section 5 aborde les aspects économiques de cette nouvelle génération de réacteurs [6] .La section 6 concerne la discussion sur la résistance à la prolifération et la protection physique [7] .La section 7 englobe un ensemble de conclusions générales sur le sujet, abordant principalement la pertinence de ces concepts de système nucléaire. Objectifs pour les systèmes d'énergie nucléaire de génération IVAvant de sélectionner les réacteurs qui feront partie de la centrale nucléaire de prochaine génération (NGNP), les pays fondateurs du Forum international de génération IV ont sélectionné huit objectifs clés capables de rendre ces conceptions de réacteurs vitales dans un proche avenir.Ces huit objectifs basés sur les concepts de durabilité, de compétitivité économique, de sûreté, de protection physique et de résistance à la prolifération nucléaire sont décrits ci-dessous [3]

Con la experiencia operativa adquirida en las últimas décadas, el desarrollo de instrumentación digital y las lecciones aprendidas de los accidentes en TMI (Three Mile Island), Chernobyl y recientemente Fukushima, los diseños de reactores de Generación III y III+ han incorporado mejoras en la eficiencia térmica e incluido costos de seguridad y mantenimiento del sistema pasivo y reducción de capital. Hay varios diseños de estos llamados reactores avanzados y algunos se están construyendo en los EE. UU. y China. En 2001, nueve países (Argentina, República de Corea, Brasil, Canadá, República de Sudáfrica, Reino Unido, Francia, Estados Unidos Estados Unidos y Japón) firmaron el documento fundacional del Foro Internacional de Generación IV (GIF) con el fin de desarrollar sistemas nucleares que puedan satisfacer las crecientes necesidades mundiales de energía eléctrica con altos niveles de seguridad, economía, sostenibilidad y resistencia a la proliferación [3]. La Federación de Rusia, la República Popular de China, Suiza y Euratom se han unido a este grupo. Desde entonces, GIF ha seleccionado los seis diseños de sistemas de reactores más prometedores que se desarrollarán hasta 2030 y ha creado grupos de investigación sobre materiales, combustible y ciclo de combustible, diseño conceptual, seguridad, termohidráulica, validación de métodos y otros para desarrollar la tecnología necesaria sobre una base de cooperación internacional. Según el OIEA [4], una fuente de energía accesible, asequible y sostenible es fundamental para el desarrollo de la sociedad moderna. Los escenarios actuales predicen una demanda mundial de energía primaria 1.5-3 veces mayor en 2050 en comparación con la actual, y un aumento relativo del 200% en la demanda de electricidad. La energía nuclear es una fuente importante que debe considerarse, porque es una energía estable a gran escala, prácticamente sin emisiones de gases de efecto invernadero y con bajo impacto ambiental en comparación con los combustibles fósiles, y puede producir calor para procesos químicos en la industria y para la generación de hidrógeno. En este contexto, GIF busca desarrollar reactores nucleares más económicos, sostenibles y seguros, desde sus ciclos de combustible hasta el desmantelamiento y el tratamiento de residuos, y así satisfacer las necesidades energéticas del mundo. Este capítulo se organiza de la siguiente manera. La sección 2 analiza los objetivos para los sistemas de reactores de Generación IV, la sección 3 analiza la descripción actual del diseño del sistema de seis reactores de Generación IV y la investigación sobre el tema. La sección 4 se centra sobre los primeros informes relativos a la seguridad y los riesgos de los reactores [5], en particular la Metodología Integrada de Evaluación de la Seguridad (Isam) .La sección 5 aborda los aspectos económicos de esta nueva generación de reactores [6] .La sección 6 se refiere a la discusión sobre la resistencia a la proliferación y la protección física [7] .La sección 7 abarca un conjunto de conclusiones generales sobre el tema, que abordan principalmente la relevancia de estos conceptos del sistema nuclear. Metas para los sistemas de energía nuclear de generación IV Antes de seleccionar los reactores que formarán parte de la Planta Nuclear de Próxima Generación (NGNP), los países fundadores del Foro Internacional de Generación IV seleccionaron ocho objetivos clave capaces de hacer que estos diseños de reactores sean vitales en el futuro cercano. Estos ocho objetivos basados en conceptos de sostenibilidad, competitividad económica, seguridad, protección física y resistencia a la proliferación nuclear se describen a continuación [3]

With operating experience gained in recent decades, digital instrumentation development and lessons learned from the accidents at TMI (Three Mile Island), Chernobyl and recently Fukushima, Generation III and III+ reactor designs have incorporated improvements in thermal efficiency and included passive system safety and maintenance costs and capital reduction.There are several designs of these so called advanced reactors and some are being built in the U.S. and China.In 2001, nine countries (Argentina, Republic of Korea, Brazil, Canada, Republic of South Africa, United Kingdom, France, United States and Japan) signed the founding document of Generation IV International Forum (GIF) in order to develop nuclear systems that can fulfill the increasing world electric power needs with high safety, economics, sustainability and proliferation resistance levels [3].The Russian Federation, People´s Republic of China, Switzerland and Euratom have joined this group.Since then, GIF has selected the six most promising reactor system designs to be developed until 2030 and has created research groups on materials, fuel and fuel cycle, conceptual design, safety, thermal-hydraulics, computational methods validation and others in order to develop the necessary technology on an international cooperation basis.According to IAEA [4], an accessible, affordable and sustainable energy source is fundamental to the development of modern society.Current scenarios predict a global demand for primary energy 1.5-3 times higher in 2050 as compared to today, and a 200% relative increase in the demand for electricity.Nuclear power is an important source that should be considered, because it is stable power on a large scale, with virtually no greenhouse gas emissions and low environmental impact as compared to fossil fuels, and can produce heat for chemical processes in industry and for hydrogen generation.In this context, GIF is seeking to develop more economical, sustainable and safe nuclear reactors, from their fuel cycles to decommissioning and waste treatment, and thus meet the world's energy needs.This chapter is organized as follows.Section 2 discusses the goals for Generation IV reactor systems, section 3 discusses the current six Generation IV reactor system design description and research on the subject.Section 4 focuses on the first reports concerning reactor safety and risks [5], particularly the Integrated Safety Assessment Methodology (ISAM).Section 5 addresses economic aspects of this new reactor generation [6].Section 6 concerns the discussion on proliferation resistance and physical protection [7].Section 7 encompasses a set of general conclusions on the subject, addressing mainly the relevance of these nuclear system concepts. Goals for generation IV nuclear energy systemsBefore selecting the reactors that will be part of the Next Generation Nuclear Plant (NGNP), the founding countries of the Generation IV International Forum selected eight key objectives able to make these reactor designs vital in the near future.These eight goals based on concepts of sustainability, economic competitiveness, safety, physical protection and nuclear proliferation resistance are described below [3]

مع الخبرة التشغيلية المكتسبة في العقود الأخيرة، فإن تطوير الأجهزة الرقمية والدروس المستفادة من الحوادث التي وقعت في جزر الثلاثة أميال وتشرنوبيل ومؤخراً في فوكوشيما، تضمنت تصاميم مفاعلات الجيل الثالث والثالث+ تحسينات في الكفاءة الحرارية وشملت تكاليف سلامة وصيانة النظام السلبي وخفض رأس المال. هناك العديد من التصاميم لما يسمى بالمفاعلات المتقدمة وبعضها يجري بناؤه في الولايات المتحدة والصين. في عام 2001، أدرجت تسعة بلدان (الأرجنتين، جمهورية كوريا، البرازيل، كندا، جمهورية جنوب أفريقيا، المملكة المتحدة، فرنسا، الولايات المتحدة وقعت الدول واليابان) الوثيقة التأسيسية للمنتدى الدولي للجيل الرابع (GIF) من أجل تطوير أنظمة نووية يمكنها تلبية احتياجات العالم المتزايدة من الطاقة الكهربائية بمستويات عالية من السلامة والاقتصاد والاستدامة ومقاومة الانتشار [3]. انضم الاتحاد الروسي وجمهورية الصين الشعبية وسويسرا والجماعة الأوروبية للطاقة الذرية إلى هذه المجموعة. ومنذ ذلك الحين، اختارت GIF ستة تصاميم واعدة لنظام المفاعلات ليتم تطويرها حتى عام 2030 وأنشأت مجموعات بحثية حول المواد ودورة الوقود والتصميم المفاهيمي والسلامة والهيدروليكية الحرارية والحسابية التحقق من صحة الأساليب وغيرها من أجل تطوير التكنولوجيا اللازمة على أساس التعاون الدولي .وفقًا للوكالة الدولية للطاقة الذرية [4]، يعد مصدر الطاقة المتاح والميسور التكلفة والمستدام أمرًا أساسيًا لتطوير المجتمع الحديث .تتنبأ السيناريوهات الحالية بالطلب العالمي على الطاقة الأولية أعلى بمقدار 1.5-3 مرات في عام 2050 مقارنة بالوقت الحالي، وزيادة نسبية بنسبة 200 ٪ في الطلب على الكهرباء .الطاقة النووية هي مصدر مهم يجب مراعاته، لأنها طاقة مستقرة على نطاق واسع، مع عدم وجود انبعاثات لغازات الدفيئة تقريبًا وتأثير بيئي منخفض مقارنة بالوقود الأحفوري، ويمكن أن تنتج الحرارة للعمليات الكيميائية في الصناعة وتوليد الهيدروجين. في هذا السياق، تسعى GIF إلى تطوير مفاعلات نووية أكثر اقتصادا واستدامة وأمانًا، من دورات الوقود الخاصة بها إلى إيقاف التشغيل ومعالجة النفايات، وبالتالي تلبية احتياجات العالم من الطاقة .يتم تنظيم هذا الفصل على النحو التالي .يناقش القسم 2 أهداف أنظمة مفاعلات الجيل الرابع، ويناقش القسم 3 وصف تصميم نظام المفاعلات الحالي من الجيل الرابع والبحث حول هذا الموضوع. يركز القسم 4 بشأن التقارير الأولى المتعلقة بسلامة المفاعل ومخاطره [5]، ولا سيما منهجية التقييم المتكامل للسلامة (ISAM). يتناول القسم 5 الجوانب الاقتصادية لهذا الجيل الجديد من المفاعلات [6]. يتعلق القسم 6 بالمناقشة حول مقاومة الانتشار والحماية المادية [7]. يشتمل القسم 7 على مجموعة من الاستنتاجات العامة حول هذا الموضوع، والتي تتناول بشكل أساسي أهمية مفاهيم النظام النووي هذه. أهداف الجيل الرابع من أنظمة الطاقة النووية قبل اختيار المفاعلات التي ستكون جزءًا من محطة الجيل القادم النووية، اختارت الدول المؤسسة للمنتدى الدولي للجيل الرابع ثمانية أهداف رئيسية قادرة على جعل تصاميم هذه المفاعلات حيوية في المستقبل القريب. هذه الأهداف الثمانية القائمة على مفاهيم الاستدامة والقدرة التنافسية الاقتصادية والسلامة والحماية المادية ومقاومة الانتشار النووي موضحة أدناه [3]