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
2023-29776
Description de l'unité
Le SERMA est le Service d'Etude des Réacteurs et de Mathématiques Appliquées au CEA/Paris-Saclay, dont les principales activités de R&D concernent le développement, la validation et l'application de codes pour la simulation numérique des systèmes nucléaires, dans le domaine de la radioprotection, de la physique des réacteurs, de la sûreté-criticité et de l'instrumentation nucléaire. Situé au sein du SERMA, le laboratoire LPEC (Laboratoire de Physique et d'Études des Cœurs) a en charge l'élaboration et la validation de schémas de calcul novateurs basés sur les codes développés par les autres laboratoires du SERMA, met au point des couplages multiphysiques et mène des études innovantes et exploratoires. Il est en soutien au déploiement et à la conception de nouveaux réacteurs nucléaires (EPR, SMR, réacteurs de 4e génération), et étudie leur insertion dans les réseaux énergétiques du futur.
Description du poste
Domaine
Neutronique et physique des réacteurs
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
GENERATION OF MULTI-PARAMETER CROSS-SECTION LIBRARIES FOR THE WATTS BAR BENCHMARK USING APOLLO3® H/F
Sujet de stage
Three-dimensional deterministic core calculations are typically based on the two-step approach, featured by the assumption that the microscopic scale of local transport phenomena can be decoupled from the macroscopic ones at the core scale. This approach involves the construction of pre-calculated libraries containing homogenized cross sections that are determined with fine transport calculations of geometrical motifs found in the reactor, the so-called lattice calculations. The homogenized data are stored in the libraries for different physical parameters, for instance fuel temperature, moderator density, burnup, etc, and then interpolated to the actual state in the core when multi-physics coupling and depletion analysis are required. In the second step, the core calculation is performed on coarse energy and spatial meshes, applying a low-order operator that is typically a 3D diffusion solver.
Durée du contrat (en mois)
6
Description de l'offre
The new code APOLLO3® is currently under development at CEA, whose main goal is to provide a unified deterministic tool that includes the capabilities of the French lattice and core codes of the previous generation, respectively APOLLO2, ECCO, CRONOS2 and ERANOS, with a modern and flexible software architecture platform for R&D and industrial activities.
The objective of this internship is to model at the lattice scale the PWR assemblies of an international benchmark proposed by the NEA/OECD, the “TVA Watts Bar Unit 1 Multi-Physics Multi-Cycle Depletion Benchmark”, using a Python user interface of APOLLO3®. These assemblies are characterized by the presence of rods made of PYREX (borosilicate glass) which is a neutron burnable absorber and requires a special treatment in fuel depletion calculations, as the reactivity and the homogenized cross sections strongly depends on the concentrations of this material under exposure.
The work will involve the choice of the self-shielding options to generate effective values of multi-group cross sections, and the realization of neutron flux calculations that provide the weighting function for cross-section homogenization. These results will be compared to the ones obtained by the predecessor APOLLO2 as well as the continuous-energy Monte Carlo code TRIPOLI-4® developed at CEA, in order to verify and validate the lattice model developed with APOLLO3®.
Moreover, the multi-parameter cross-section library (MPO) produced by the code will be analyzed and verified by applying conservative equations that must be satisfied in order to ensure the quality of the produced core constants. To do so, the candidate is asked to develop new functionalities using Python. As a result of this internship, the candidate will become familiar with the main methodologies used in neutron transport codes, in the context of 3D reactor simulation for both industrial and research applications.
Moyens / Méthodes / Logiciels
Simulation déterministe APOLLO3
Profil du candidat
Master 2 ou 3ème année d'école d'ingénieur - Compétences en neutronique et en physique des réacteurs, connaissance en informatique scientifique (python, Linux)
Localisation du poste
Site
Saclay
Localisation du poste
France, Ile-de-France, Essonne (91)
Ville
Gif-sur-Yvette
Critères candidat
Langues
Français (Courant)
Diplôme préparé
Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs
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