Dans le cadre de la transition énergétique, le parc électrogène français devra gérer la production intermittente des énergies renouvelables avec des variations importantes de la production électronucléaire. Cette nouvelle contrainte a conduit à une réflexion sur les possibilités d'améliorer le combustible existant pour le rendre plus résistant aux variations de puissance qu'il devra subir à l'avenir. Parmi les axes d'amélioration envisagés, on se propose d'optimiser la forme de la pastille de combustible nucléaire pour qu'elle ne se fissure pas au cours d'un transitoire de puissance.

Pour le ce faire, le département d'études du combustible développe une stratégie basée sur une étude théorique d'une pastille à forme optimisée et la vérification expérimentale du concept proposé.

L'étude théorique est réalisée dans le cadre d'une thèse en cours au CEA-Cadarache et la vérification expérimentale du concept fait l'objet de cette proposition de stage.

Le prototype est fabriqué avec un matériau simulant le combustible nucléaire en s’appuyant sur les méthodes de fabrication additive, en cours de développement au sein du département.

Préalablement à la réalisation du prototype, vous vous assurez de sa fabricabilité et participez à la conception de ce prototype.

Il participez aux étapes de fabrication, en vous appuyant sur les équipes du DEC. Une fois le prototype réalisé, vous participez à une campagne de traitements thermiques par chauffage laser sur la plateforme CHAUCOLASE du DEC.

Vous participez à la conception de l’expérience avec des essais préliminaires pour déterminer le champ de température généré par le chauffage laser, puis à la réalisation des tests thermiques avec les équipes CEA.

Finalement, vous précédez à la caractérisation du prototype, après tests, pour évaluer son endommagement.

Vos travaux se font en étroite collaboration avec un étudiant en thèse, qui propose le concept de pastille optimisée.

Chimie-Physique, Sciences des matériaux