Stage : LEPH 2021-04 - Validation d'OCS à partir d'etudes de coeurs sous-critique H/F à Saint-Paul-lez-Durance

Stage : LEPH 2021-04 - Validation d'OCS à partir d'etudes de coeurs sous-critique H/F

Description du poste

Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :. la défense et la sécurité. l'énergie nucléaire (fission et fusion). la recherche technologique pour l'industrie. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.

Référence

2020-13803

Description de l'unité

Le SPRC (Service de Physique des Réacteurs et du Cycle), intégré à l'Institut IRESNE (Institut de Recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone) de la Direction des Energies (DES) et rattaché au Département d'Etudes des Réacteurs (DER) regroupe les compétences en neutronique et physique nucléaire dans le domaine de la physique des réacteurs et du cycle du combustible associé. Une des missions principales du SPRC est de fournir au CEA et à ses partenaires industriels, des formulaires de calcul pour les diverses filières de réacteurs (ensemble de données nucléaires et schémas de calcul validés). Ces formulaires industriels permettent d'évaluer avec une précision suffisante, pour une filière nucléaire et son cycle associé, les paramètres neutroniques nécessaires à la conception, au fonctionnement et à la sûreté des réacteurs ainsi qu'à celles des autres étapes du cycle nucléaire. En complément, le SPRC participe à la réalisation des mesures différentielles des données nucléaires, à leur mise en forme et à leur validation. Il réalise également les études neutroniques de conception de cœurs de réacteurs innovants, et, à l'aide d'études de scénarios électronucléaires, évalue l'incidence des évolutions du parc des installations nucléaires (réacteurs et usines).

Description du poste

Domaine

Neutronique et physique des réacteurs

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

LEPH 2021-04 - Validation d'OCS à partir d'etudes de coeurs sous-critique H/F

Sujet de stage

Le développement et la conception de réacteurs de quatrième génération nécessite de disposer d'outils de simulation validés sur une large gamme du domaine d'application. Outre la phase de vérification informatique des fonctionnalités de base des codes, la phase de validation se fait essentiellement via la comparaison des résultats de simulation à l'expérience. Dans le cas des réacteurs à neutrons rapides, on dispose d'un large panel d'expériences auprès des maquettes critiques pour les paramètres d'intérêt neutroniques usuels : masse critique, poids des absorbants, effet de vidange sodium, … Ces expériences font appel à des configurations de cœurs à puissance nulle, avec du combustible « frais » pour lesquelles le bilan matières est maîtrisé minimisant ainsi les éventuels biais de modélisation.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Pour la validation des outils de calcul scientifiques (OCS), on peut distinguer plusieurs types d'expériences :

Les expériences « analytiques », qui permettent de valider le caractère prédictif des OCS pour un ensemble de configurations (effets en réactivité) sans lien direct avec un concept de cœur en particulier. Dans ce cas, on tend à balayer un nombre important de configurations pour couvrir une gamme large de problèmes physiques (spectre neutronique, teneur isotopique en éléments fissile, …)
Des expériences dédiées (configurations dites « mock-up ») qui ont pour but de reproduire, dans une certaine mesure, le comportement d'un cœur type liés à un concept de réacteur (caractéristiques de l'assemblage combustible, arrangements géométriques, interfaces entre milieux, ...)

C'est dans ce dernier cas que se situent les expériences de validation des « formulaires » qui permettent d'extrapoler les performances des OCS pour un cœur à construire.

Dans le premier cas, le but étant plus focalisé sur la compréhension des phénomènes physiques en jeu et un retour possible sur le niveau des sections efficaces en jeu (réduction des incertitudes, ré-évaluation de certains domaines en énergie, …), le recours à une maquette critique n'est plus un préalable. Cela ouvre alors la possibilité de réaliser des expériences sur des cœurs sous-critiques alimentés par des sources neutroniques.

Dans le cadre de ce stage, on propose de déterminer le potentiel expérimental pour un massif sous-critique de taille réduite (typiquement un ortho-cylindre d'un mètre de hauteur) en se basant sur les éléments combustibles disponibles suite à l'arrêt du réacteur MASURCA (réglettes d'uranium enrichi et/ou d'oxyde de plutonium, plaquettes de plutonium).

Le travail de stage se focalisera sur les tâches suivantes :

Détermination de la taille minimale de configurations sous-critiques (keff=0.97-0.99) avec les éléments à disposition
Etudes de propagation des neutrons dans les massifs obtenus pour déduire les taux de réaction bruts dans le cas de détecteurs à activation ou chambres à fission, ce qui permet de déduire le niveau de source nécessaire à la réalisation d'expériences de transmission (retour sur les sections efficaces)
Etudes de sensibilités pour déterminer quelles sections peuvent être étudiées dans ces cas précis
Etudes prospectives pour des mesures d'effets en réactivité (oscillation, effet de vidange, …) et de paramètres cinétiques (beff, fonction de transfert du massif)

Pour postuler à ce stage, obligation de contacter:

BUIRON Laurent

04 42 25 21 66

Laurent.buiron@cea.fr

Moyens / Méthodes / Logiciels

Systèmes d'exploitation Unix/Linux et windows

Profil du candidat

Connaissances et Savoir-faire essentiels : Physique des réacteurs, neutroniqueMoyens informatiques : Système d'exploitation Unix/LinuxLangages informatiques : Connaissance en C++ et en Python

Date de publication

13-04-2021

Informations supplémentaires

Statut
Actif
Formation requise
Université
Lieu
Saint-Paul-lez-Durance
Heures de travail par semaine
4 - 40
Type de Contrat
Alternance/Apprentissage
Secteur
Autres
Permis de conduire FR/EU exigé
Non
Voiture exigée
Non
Lettre de motivation exigée
Non
Langues
Français

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