Informations générales
Entité de rattachement
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• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
2025-37649
Description de l'unité
Le LTSD, Laboratoire du Transport Stochastique et des Données nucléaires, fait partie du SERMA, le Service d'Etudes des Réacteurs et de Mathématiques Appliquées du CEA/Paris-Saclay. C'est le laboratoire où sont développés les codes de simulation Monte-Carlo pour la neutronique.
Description du poste
Domaine
Neutronique et physique des réacteurs
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Implémentation du transport adjoint des photons via Monte-Carlo H/F
Sujet de stage
La méthode Monte-Carlo est la référence pour simuler le transport des neutrons et photons, car elle repose sur très peu d’approximations. Elle simule un grand nombre de particules émises par une source (réacteur, accélérateur, etc.) et suit leurs trajectoires et collisions dans différents milieux. À partir de ces simulations, on peut estimer des grandeurs physiques comme la dose reçue par un détecteur, en calculant la moyenne des contributions des particules traversant la zone d’intérêt. Cependant, cette méthode exige un nombre suffisant de contributions au détecteur pour assurer la précision. Lorsque la zone mesurée est très petite, peu de particules y contribuent, ce qui nuit à la convergence des résultats. Dans ce cas, on peut utiliser la simulation du transport « adjoint », où les particules sont simulées en partant du détecteur plutôt que de la source.
Durée du contrat (en mois)
6
Description de l'offre
Voici un résumé d’environ 3000 caractères du texte fourni :
Le transport adjoint est une méthode qui consiste à simuler le trajet d’une particule en partant du détecteur pour remonter jusqu’à la source, en cherchant à reconstruire l’histoire probable de cette particule. Si cette histoire remonte effectivement à la source réelle, elle est considérée comme valide et sa contribution est prise en compte. Cette inversion des rôles place le détecteur en tant que source des particules adjointes, tandis que la source devient le détecteur. Cette approche est particulièrement avantageuse lorsque la source est plus grande que le détecteur, car un plus grand nombre d’histoires adjointes contribuent à la réponse, améliorant ainsi la convergence statistique des simulations.
Dans ce contexte, une thèse en cours au SERMA a développé une implémentation de la méthode Monte-Carlo adjointe pour le transport des neutrons, à travers une mini-application simplifiée. Ce code permet d’expérimenter différentes stratégies pour simuler le transport adjoint, afin d’évaluer leur impact sur la convergence statistique des résultats. Cette approche vise à mieux comprendre comment optimiser la simulation du transport adjoint pour les neutrons.
Le stage proposé s’inscrit dans la continuité de ces travaux, en se concentrant sur le transport adjoint des photons, qui jouent un rôle majeur dans les problématiques de radioprotection. L’objectif est d’adapter les méthodes déjà développées pour les neutrons et de les appliquer au transport adjoint des photons dans le même cadre simplifié Monte-Carlo. Après l’implémentation, des tests seront menés pour analyser la qualité de la convergence statistique obtenue avec cette nouvelle méthode, ainsi qu’une comparaison directe avec les résultats obtenus pour le transport adjoint des neutrons.
Par ailleurs, si le temps et les ressources le permettent, le stage abordera également le couplage neutron-photon. Ce couplage est crucial car, dans de nombreux scénarios pratiques, des photons sont produits non seulement par des sources initiales, mais aussi suite à des collisions induites par des neutrons. La simulation conjointe du transport adjoint neutron/photon présente des particularités complexes qui méritent une étude approfondie. Cette phase visera donc à étendre la méthode Monte-Carlo adjointe pour gérer simultanément ces deux types de particules, offrant ainsi un outil plus complet pour l’analyse et la radioprotection.
En résumé, ce projet de stage a pour ambition de développer, tester et optimiser la méthode Monte-Carlo adjointe appliquée au transport des photons, avec une possible extension au couplage neutron-photon. Ce travail s’appuie sur les fondements posés par la thèse en cours sur le transport neutron, et vise à améliorer la précision et l’efficacité des simulations pour des applications de radioprotection, en particulier lorsque les zones d’intérêt sont petites et que la méthode directe rencontre des difficultés de convergence.
Moyens / Méthodes / Logiciels
Monte-Carlo
Profil du candidat
M2 ou école d'ingénieur, compétences en développement de code pour la simulation numérique
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
M2 ou école d'ingénieur
Possibilité de poursuite en thèse
Oui
Demandeur
Disponibilité du poste
01/03/2026
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