STAGE - Simulation numérique du comportement des gaz de fission dans les combustibles nucléaires H/F

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

2024-32839  

Description du poste

Domaine

Matériaux, physique du solide

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

STAGE - Simulation numérique du comportement des gaz de fission dans les combustibles nucléaires H/F

Sujet de stage

Dans le cadre de l'optimisation des réacteurs nucléaires, ce stage propose d'explorer des méthodes de simulation numérique innovantes appliquées aux combustibles. En utilisant des techniques et des logiciels de récente conception, il plonge au cœur des phénomènes microscopiques pour comprendre et prédire leur impact sur le comportement macroscopique des éléments combustibles d'un réacteur.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Contexte :

 

Les combustibles nucléaires, notamment l’oxyde d’uranium (UO2) et les oxydes mixtes d’actinides, jouent un rôle crucial dans le fonctionnement du réacteur et la rationalisation des déchets radioactifs. La compréhension et la prédiction de leur comportement sont essentielles pour améliorer la sécurité et l’efficacité du parc nucléaire actuel et futur.

 

Un aspect clé concerne les gaz de fission générés lors des réactions de fission. Ces atomes de gaz, peu solubles, forment des bulles nanométriques qui grossissent pendant l'exploitation du combustible. Le développement d'un réseau de bulles à l'échelle des grains (quelques micromètres) affecte significativement les propriétés du combustible. La simulation numérique complète la caractérisation expérimentale en modélisant la formation et l'évolution des bulles, en prédisant l'évolution des propriétés physiques sous irradiation, et en accélérant la conception de nouveaux types de combustible aux performances accrues.

 

 

Objectifs du stage :

 

Vous contribuerez au développement et l’amélioration des modèles de simulation du comportement des gaz de fission dans la microstructure des combustibles nucléaires. Ces modèles sont fondamentaux pour prédire les phénomènes tels que le gonflement, la déformation et la fragmentation des grains.

 

 

 Les missions :

 

  • Réaliser des simulations du comportement des gaz dans l’UO2 à l’échelle de la microstructure, en utilisant des modèles basés sur la méthode du champ de phase et la théorie cinétique (« rate theory »).

 

  • Comparer les résultats entre différents codes de simulation Inferno (2D/3D), Margaret (1D), Sciantix (0D) et avec des mesures expérimentales.

 

  • Analyser l’évolution des bulles de gaz et ses effets sur le comportement macroscopique du combustible.

 

 

Compétences à acquérir :

 

  • Maîtrise de techniques de simulation numérique avancées.
  • Compréhension approfondie des phénomènes physiques multi-échelle dans les combustibles nucléaires.
  • Analyse et interprétation de données complexes issues des simulations et des expériences.
  • Démarche scientifique de recherche appliquée à des enjeux énergétiques et environnementaux majeurs.

 

Ce stage offre l’opportunité de contribuer à la recherche de pointe dans le domaine de l'énergie nucléaire tout en développant des compétences précieuses en simulation numérique et en physique des matériaux.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Champ de phase, rate theory (Inferno, Sciantix, Margaret)

Profil du candidat

Vous préparez un Bac+5 (Diplôme École d'Ingénieurs ou équivalents) en physique du solide; physique numérique; mécanique; science des matériaux.

 

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-Les-Durance

Critères candidat

Langues

  • Français (Courant)
  • Anglais (Intermédiaire)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

03/02/2025