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
2024-33634
Description de l'unité
Le Service d'Etudes des Réacteurs et de Mathématiques Appliquées, DM2S/SERMA, a pour missions de développer des logiciels de calcul, réaliser des études avancées ou pionnières et apporter une expertise dans le domaine des énergies et en particulier en neutronique, domaine qui recouvre essentiellement la physique du cœur des réacteurs nucléaires, la sûreté-criticité et la radioprotection.
Le SERMA conçoit des logiciels de simulation numérique traitant l'ensemble des problématiques relatives au transport déterministe et stochastique des neutrons ainsi qu'à l'évolution isotopique des milieux dans lesquels ils évoluent et élabore sur cette base des modèles de calcul adaptés à des configurations physiques complexes (réacteurs nucléaires, installations du cycle,…), pour les besoins propres du CEA et pour ceux de ses partenaires industriels, notamment FRAMATOME, ORANO et EDF.
Description du poste
Domaine
Neutronique et physique des réacteurs
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Calcul non-perturbatif du bruit neutronique par méthode de Monte-Carlo H/F
Sujet de stage
Le bruit neutronique désigne les fluctuations de la population des neutrons dans les réacteurs, induites par divers phénomènes. Elles sont typiquement dues à des fluctuations de densité du fluide caloporteur ou à des vibrations mécaniques d’éléments combustibles.
La mesure du bruit permet le calcul de paramètres du cœur pendant son fonctionnement, tels que la vitesse du caloporteur, mais également la détection et potentiellement la localisation d’anomalies. Ainsi, le bruit neutronique présente une opportunité pour la sûreté par la surveillance en temps réel des réacteurs nucléaires.
L’exploitation de ces mesures nécessite la capacité de simuler le bruit neutronique. Des techniques modernes de calcul numérique permettent ces simulations à la fois par des méthodes déterministes et de Monte-Carlo.
Durée du contrat (en mois)
6
Description de l'offre
Les simulations Monte-Carlo du vruit neutronique s’appuient généralement sur un traitement perturbatif du bruit, linéarisé au premier ordre. Cependant, cette modélisation est parfois mise en défaut, notamment dans le calcul des harmoniques d’ordre supérieur du bruit induit par vibration mécaniques.
L’objectif du stage est d’éprouver et de perfectionner un algorithme novateur de calcul non-perturbatif du bruit neutronique par méthode de Monte-Carlo, proposé récemment au SERMA. Celui-ci a été implémenté dans la maquette de simulation Monte-Carlo CHENILLE, également développée au SERMA.
Plusieurs benchmarks classiques seront réalisés, conjointement par une méthode classique et par la nouvelle méthode non-perturbative. Outre la validation de cette dernière, cette comparaison permettra l’analyse des corrections apportées par rapport à la méthode linéarisée usuelle en bruit neutronique.
Un travail sera réalisé pour améliorer en particulier la vitesse de convergence et de réduire la variance des résultats. Il comprendra une étude paramétrique ainsi que le test d’une ou plusieurs stratégies parmi des classiques (échantillonnage stratifié, fenêtre de poids, décalage spectral) ou à l’initiative du stagiaire.
En fonction des résultats obtenus, cette étude pourra également faire l'objet d'une publication scientifique.
Moyens / Méthodes / Logiciels
Simulation Monte-Carlo
Profil du candidat
Le candidat devra avoir un goût prononcé pour la simulation numérique et la modélisation physique. Des connaissance en langages programmation (C++, Python) seront précieuses.
Localisation du poste
Site
Saclay
Localisation du poste
France, Ile-de-France, Essonne (91)
Ville
Gif-sur-Yvette
Critères candidat
Diplôme préparé
Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs
Formation recommandée
Ecole d'ingénieur, M2
Possibilité de poursuite en thèse
Oui
Demandeur
Disponibilité du poste
01/03/2025
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