Stage : LEPH 2021-18 Couplage neutronique / thermoméca pour l'interprétation d'expériences H/F
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).
Neutronique et physique des réacteurs
Stage
LEPH 2021-18 Couplage neutronique / thermoméca pour l'interprétation d'expériences H/F
Mise en place d'un couplage neutronique / thermomécanique en vue de l'interprétation d'expériences de combustibles irradiés.La validation des Outils de Calcul Scientifique (OCS) est un enjeu majeur pour le bon fonctionnement des installations nucléaires, notamment pour la définition des marges de sûreté. À ce titre, le guide n°28 de l'ASN présente les recommandations à suivre pour qualifier les OCS de physique des réacteurs, et est décliné en neutronique en une démarche dite VVQI (Vérification, Validation, et Quantification des Incertitudes).
6 mois
Par ailleurs, le développement d'OCS de nouvelle génération compatibles avec le calcul intensif et l'accroissement continu des moyens de calculs permettent d'entrevoir la possibilité de réaliser des simulations couplées : historiquement au CEA, chaque discipline de la physique des réacteurs possède son propre OCS dédié, ce dernier s'appuyant généralement sur des modèles ou hypothèses simplifiés pour décrire les phénomènes physiques pour lesquels il n'est pas spécialisé.
Le cadre proposé pour ce stage est celui de l'étude de l'évolution du combustible nucléaire sous irradiation en REP. À ce jour, les grandeurs neutroniques d'intérêt (réactivité, inventaire isotopique) sont déterminées à l'aide du code de neutronique APOLLO3 et les grandeurs thermomécanique d'intérêt (températures, gap, gonflement) avec le code ALCYONE2. Dans les deux cas, des hypothèses simplificatrices sont effectuées (exemples : température effective constante radialement pour APOLLO3, profils de puissance empiriques pour ALCYONE2) et on souhaite dans ce stage réaliser un couplage entre ces deux outils pour s'affranchir simultanément de ces approximations.
Dans ce cadre, l'objectif de ce stage est de s'intéresser plus particulièrement aux expériences de combustibles irradiés, et de proposer une modélisation couplée en vue de l'interprétation de ces expériences. En particulier, l'inventaire isotopique post-irradiation sera étudié afin de valider le couplage entre les deux OCS. Ces résultats constitueront une avancée importante pour la VVQI des OCS dans des situations « multi-physiques ». Ce stage pourra donner suite à une thèse portant sur l'établissement d'un couplage neutronique / thermomécanique multi-échelles (assemblage / cœur) entre APOLLO3 et ALCYONE2.
Pour postuler à ce stage, obligation de contacter:
Rizzo Axel
04 42 25 32 34
axel.rizzo@cea.fr
Systèmes d'exploitation Unix/Linux et windows
Connaissances et Savoir-faire essentiels : Physique des réacteurs, neutronique, thermo-hydraulique.Moyens informatiques :Systèmes d'exploitation Unix/Linux, WindowsLangages informatiques : C++ et Python
25-03-2024
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