Le Laboratoire d'Etudes et de Modélisation des Systèmes (LEMS) a pour mission de réaliser les études détaillées d’un système nucléaire, permettant notamment de consolider les études de préconception et d’optimisation des systèmes développés dans l’autre laboratoire du SESI.

La réalisation de ces études nécessite la mise en œuvre et la qualification de schémas de calcul adaptés avec prise en compte des incertitudes pour les applications visées. Les modélisations peuvent être plus ou moins complexes et traiter différentes échelles jusqu’au couplage de disciplines (approche multi-physique). Les grands domaines de simulation concernent principalement la thermo-hydraulique, la physique des accidents graves et l’énergétique.

Au sein du LEMS, l’équipe RNR-Na a pour objectif la modélisation thermo-hydraulique et multiphysique des réacteurs refroidis au sodium (RNR-Na). Cela passe par la mise en place de schémas de calculs, de réalisation de couplages et d’études adaptées à la VVQI. Dans ce contexte, l’outil MARCS est développé par le CEA dans le but de disposer d’un outil validé pour les études de couplages multiphysiques.

Il permet notamment le couplage de plusieurs Outils de Calcul Scientifique (OCS) du CEA dont APOLLO3 (neutronique), CATHARE3 (thermo-hydraulique) et GERMINAL3 (physique du combustible).

L’objectif de cette alternance est de modéliser un transitoire de remontée intempestive de barre de contrôle (RIB) dans un cœur de réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium avec l’outil de couplage MARCS. Les transitoires de RIB sont généralement lents et font intervenir à la fois des effets neutroniques 3D, des effets sur la thermo-hydraulique système et des effets de variations de propriétés du combustible. Le couplage implémenté fera donc intervenir à minima APOLLO3 et GERMINAL3.

Le cœur étudié est un RNR-Na de puissance proposé dans le cadre d’un benchmark international. 

En collaboration avec les ingénieurs de l’équipe, vos missions seront les suivantes :

• Réalisation d’un des jeux de données mono-physique ;

• Implémentation du nouveau cœur dans l’outil MARCS ;

• Développement dans MARCS d’une fonctionnalité permettant de simuler l’extraction d’une barre de contrôle ;

• Simulation et analyse d’un transitoire de RIB ; 

• Participation au partage et/ou à la publication des résultats ;

Vous serez intégré·e à l’équipe d'ingénieur·e·s en charge du code MARCS et des études multiphysiques RNR-Na. Vous participerez également aux réunions de travail mensuelles autour de MARCS réunissant des experts de 5 unités du CEA.

Cette alternance vous permettra de développer vos compétences en physique des réacteurs, en modélisation multiphysique ainsi qu’en programmation python. Vous serez également amené·e à présenter vos travaux à d’autres équipes, au sein du CEA voire dans le cadre de collaborations internationales.

Étudiant(e) préparant un diplôme de niveau Bac+5 (dernière année d’école d’ingénieur ou Master 2), spécialisé(e) dans le nucléaire.

Le travail présenté ci-dessus nécessite des connaissances de base de physique des réacteurs (Neutronique et physique du combustible) et de thermo-hydraulique. Des compétences en python sont également nécessaires, des connaissances en programmation orienté objet seraient un plus.

La maitrise de l’utilisation basique d’OS UNIX/Linux seront également utiles.

Les présentations et communications autour des résultats pourront se faire en Anglais.

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