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CEA

Stage - Sûreté d'un réacteur innovant: Comportement des bulles de gaz dans un réacteur à sels fondus

Saint-Paul-lès-Durance

October 15, 2024

Description du poste

Domaine

Neutronique et physique des réacteurs

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Stage - Sûreté d'un réacteur innovant: Comportement des bulles de gaz dans un réacteur à sels fondus

Sujet de stage

Le nouveau concept de réacteur a sels fondu est prometteur en termes de sûreté et de réduction des déchets. Une étape clé dans son développement est de faire la preuve de sa sûreté en toute situation. Le stage proposé contribuera à évaluer l'impact des bulles de gaz de fission sur la sûreté du réacteur. A partir d'un modèle physique détaillé de la nucléation et croissance de ces bulles, le candidat déterminera par une étude de sensibilité quels sont les paramètres de ce modèle qui impactent le plus la sûreté.

Durée du contrat (en mois)

Description de l'offre

Avec la relance du nucléaire, un ancien concept de réacteur innovant, le réacteur à sels fondus, est de nouveau à l’étude. Testé avec succès dans les années 60, ce réacteur à combustible liquide est réévalué au CEA dans une perspective de réduction des déchets. On étudie en particulier la précipitation des gaz de fission sous forme de bulles, susceptibles de dégrader les performances de sûreté du réacteur. Un modèle physique de formation de ces bulles est en cours de développement. Il permet d’évaluer le taux de vide dans le réacteur, critique pour la sûreté. Le but du stage est de développer une démarche pour hiérarchiser les différents paramètres du modèle (tant physiques que technologiques) vis-à-vis de leur impact sur la taux de vide.

Le stage se décompose en plusieurs étapes clés:

Théorie : déterminer la méthode et les outils statistiques adaptés pour l’analyse de sensibilité (indices de Sobol, …)
Simulation-interprétation : en utilisant le modèle développé, mener l’analyse de sensibilité avec un outil dédié, la plateforme URANIE développée au CEA. Les résultats de cette analyse seront ensuite interprétés pour identifier les paramètres d’impact majeur.
Modélisation : participer aux travaux de développement du modèle sur les paramètres identifiés (recherche bibliographique, modélisation et implémentation).

Ce stage vous offre ainsi l’opportunité de contribuer au développement d’un modèle physique pour un réacteur en conception tout en renforçant vos compétences en analyse de données appliquée à la R&D industrielle. Il vous permettra d’expérimenter en quoi l’analyse de sensibilité permet d’apporter des informations pratiques en phase de conception (de modèle ou de design). Au cours de ce stage, vous pourrez interagir avec des acteurs de différents domaines (physique, design).

Plus d'information:

P. N. Haubenreich and J. R. Engel, Experience with the Molten-Salt Reactor Experiment, Nuclear Applications and Technology, vol. 8, no. 2, Art. no. 2, Feb. 1970.

CEA, Tout s’explique : MSR, convertisseur d’actinides? https://www.cea.fr/multimedia/Documents/infographies/MSR_Tout-s-explique.pdf

J. B. Blanchard, G. Damblin, J. M. Martinez, G. Arnaud and F. Gaudier, The Uranie platform: an open-source software for optimisation, meta-modelling and uncertainty analysis, EPJ Nuclear Sci. Technol., Volume 5, 2019.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Plateforme d'analyse de sensibilité (URANIE), codage simple de modèles physiques (MATHEMATICA)

Profil du candidat

Vous préparez un bac+5 (M1 ou M2 ou école d’ingénieur) en génie mécanique, mécanique des fluides, physique numérique.

Adressez-nous votre candidature pour rejoindre l'équipe et contribuer aux projets structurants et innovants du CEA !

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l’intégration des personnes en situation d’handicap, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation.

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)

Ville

Saint Paul lez Durance

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

(M1 ou M2 ou école d'ingénieur) en génie mécanique, mécanique des fluides, physique numérique.

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

01/01/2025

Informations générales

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

La conscience des responsabilités
La coopération
La curiosité

Référence

2024-33347

Description de l'unité

Le Service d'Etudes et de Simulation du comportement des Combustibles (SESC) assure les missions suivantes:

la conception et le dimensionnement des éléments combustibles et assemblages constituant le cœur des réacteurs nucléaires,

la conception, le suivi, la réalisation d'expériences d'irradiation pour tester le comportement des combustibles sous irradiation,

le développement, la validation et la maintenance des outils de calculs au sein de la plateforme de simulation du comportement des combustibles nucléaires PLEIADES (architecture, codes de calcul, applications et composants, méthodes numériques),

le développement, la maintenance et le chargement de l'ensemble des bases de données concernant le comportement du combustible,

la modélisation physique décrivant les procédés de fabrication et le comportement du combustible sous irradiation afin d'alimenter les codes de performances du combustible utilisés dans les études de comportement,

la simulation théorique des effets d'irradiation par des études à effets séparés permettant d'améliorer les connaissances (données et modèles de base) sur le comportement du combustible sous irradiation et utilisant les données issues des grands instruments (synchrotron, accélérateurs) ou encore les calculs haute performance (GENCI, CCRT).

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