STAGE - Simulation du comportement thermomécanique du combustible irradié

Détail de l'offre

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

2024-32933  

Description de l'unité

Le Service d'Etudes et de Simulation du comportement des Combustibles (SESC) conçoit, développe et qualifie les combustibles nucléaires (élément combustible et assemblage) constituant le cœur des réacteurs. Il synthétise et intègre les connaissances acquises sur le comportement des combustibles nucléaires en réacteur et dans l'aval du cycle au sein d'une plateforme de simulation des combustibles (PLEIADES) et des bases de données associées.

Description du poste

Domaine

Sciences pour l'ingénieur

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

STAGE - Simulation du comportement thermomécanique du combustible irradié

Sujet de stage

Ce sujet s'inscrit dans le cadre de l'amélioration continue de la modélisation pour mieux prédire le comportement du combustible sous irradiation. La validation du code de performance combustible développé par le CEA est soutenue par de nombreuses expériences d'irradiation.

Le sujet proposé vise à étudier l'une d'elles afin d'élargir la base de validation actuelle du code et à optimiser l'un de ses modèles pour améliorer les prédictions.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

 

En intégrant nos équipes, vous mettrez vos compétences et votre enthousiasme au service de projets sociétaux majeurs.

 


GERMINAL est l’outil de calcul de référence de la plateforme PLEIADES développé au CEA pour décrire finement le comportement thermomécanique et physico-chimique du combustible des réacteurs à neutrons rapides [https://cea.hal.science/cea-02339742v1].

 

Le comportement en réacteur des aiguilles combustibles des Réacteurs à Neutrons Rapides refroidis au sodium liquide (RNR-Na) dépend de leurs conditions d’irradiation et des propriétés des  matériaux qui les constituent. Ces grandeurs impactent fortement les températures atteintes dans la pastille combustible.

 

Les objectifs du stage seront d’étudier le comportement sous irradiation du combustible en utilisant GERMINAL et de contribuer à améliorer la modélisation d’une aiguille combustible qui s’est fortement déformée sous irradiation.

L’étude s’appuiera sur le retour d’expériences d’irradiations réalisées par le passé dans le réacteur Phénix et sur des résultats expérimentaux.

 

La première étape consistera à optimiser les paramètres des lois de déformation du matériau de gaine afin de reproduire la déformation finale des aiguilles. La vérification des données relatives à la fabrication des aiguilles et leurs conditions d’irradiation permettra ensuite de fiabiliser et de constituer le jeu de données nécessaire aux calculs thermomécaniques.

 

La seconde étape consistera à réaliser des calculs avec GERMINAL sur une ou plusieurs aiguilles de l’assemblage afin d’évaluer le comportement sous irradiation de ce type d’objet. Les résultats seront comparés aux résultats des examens post-irradiation disponibles.

 

Une étude de sensibilité pourra être également proposée pour quantifier les incertitudes.

 

Cette expérience permettra d’élargir la base de validation actuelle de GERMINAL en conditions normales de fonctionnement et d’améliorer à terme la modélisation globale du comportement du combustible dans le cas d’aiguilles fortement déformées.

 

L’amélioration de la modélisation attendue contribuera également à soutenir des études en cours sur la modélisation de lois de propriétés thermiques du combustible irradié.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Outil de calcul scientifique GERMINAL (Linux), MS Word, Excel, Powerpoint, (python)

Profil du candidat

Vous préparez un Bac+5 (Diplôme École d'Ingénieurs ou équivalents) en modélisation, simulation numérique, science des matériaux.

 

Des connaissances en sciences des matériaux sont souhaitables.

Un goût pour la science des matériaux et la simulation numérique est préférable.

 

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

Ecole d'ingénieur

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

03/02/2025