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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

ANALYSE DES EXPERIENCES D'EXCURSIONS DE REACTIVITE DANS LE REACTEUR SPERT III AVEC LE CODE TRIPOLI-4®


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2020-14146  

Description de l'unité

Le Service d'Études des Réacteurs et de Mathématiques Appliquées – SERMA − est l'un des trois Services qui composent le Département de Modélisation des Systèmes et des Structures (DM2S), unité de recherche appliquée de la Direction de L'Énergie Nucléaire du CEA (DEN) à Saclay.

Le DM2S est une unité de R&D de près de 400 collaborateurs qui rassemble et développe des compétences pour l'expérimentation, la modélisation, la simulation et les études des systèmes nucléaires, dans les trois thématiques :

• Thermo-mécanique des structures, SEMT : Service d'Études Mécaniques et Thermiques ;
• Mécanique des fluides et thermo-hydraulique, STMF : Service de Thermohydraulique et de Mécanique des Fluides ;
• Neutronique et transport des rayonnements, SERMA.

Ces savoir-faire sont complétés par des compétences transverses en mathématiques appliquées, analyse numérique, informatique et génie logiciel. Les missions du DM2S visent principalement au développement, à la capitalisation et au transfert des connaissances dans ces disciplines de base et en physique des réacteurs nucléaires, ceci sous forme d'outils mis à disposition des ingénieurs-chercheurs, concepteurs, exploitants et évaluateurs de systèmes nucléaires, toutes filières confondues.

Le SERMA, unité d'environ 80 permanents, a pour missions de développer des logiciels de calcul, de réaliser des études avancées ou pionnières et d'apporter une expertise dans le domaine de la neutronique

Description du poste

Domaine

Neutronique et physique des réacteurs

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

ANALYSE DES EXPERIENCES D'EXCURSIONS DE REACTIVITE DANS LE REACTEUR SPERT III AVEC LE CODE TRIPOLI-4®

Sujet de stage

Le CEA développe le code Monte-Carlo de transport de particules TRIPOLI-4®, qui est utilisé en tant que méthode de calcul de référence vis-à-vis des solveurs déterministes, plus rapides mais introduisant des approximations. Dans le cadre du projet européen H2020 McSAFE (http://www.mcsafe-h2020.eu, [1]), le SERMA a récemment perfectionné des nouvelles fonctionnalités dans TRIPOLI-4® afin de réaliser des simulations cinétiques : transport de neutrons en conditions non-stationnaires, avec prise en compte explicite des précurseurs [2]. En parallèle, des nouveaux algorithmes permettant le calcul de la période asymptotique du réacteur ainsi que sa sensibilité aux données nucléaires (sections efficaces, spectres, rendements de fission, etc.) ont été également implémentés dans le code, afin de caractériser sans approximations des paramètres-clé pour la sureté nucléaire et pour le pilotage du réacteur [3, 4].

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

L’objectif du stage est de valider ces nouvelles fonctionnalités du code TRIPOLI-4® sur la base des données expérimentales relatives aux excursions de puissance du réacteur SPERT III E-core, un des rares à avoir été conçu et testé pour ce genre d’expériences [5, 6]. Le travail de stage sera articulé autour des thématiques suivantes :

1. Analyse et perfectionnement du modèle du réacteur SPERT III, précédemment réalisé au SERMA [5]. Ensuite, simulation à l’aide de TRIPOLI-4® des expériences d’excursions de réactivité en conditions « cold zero power » et « hot zero power » et estimation des valeurs de période asymptotique. Ces valeurs seront comparées aux mesures existantes [6] afin de valider les nouvelles fonctionnalités du code. Des comparaisons avec des calculs cinétiques de référence seront également réalisées.

 

2. Dans un second temps, le travail se focalisera sur l’analyse de sensibilité de la période du réacteur par rapport aux données nucléaires : toujours à l’aide des nouvelles fonctionnalités de TRIPOLI-4® [4], l’étudiant(e) déterminera les principaux contributeurs aux incertitudes sur la période du réacteur.

 

McSAFE : https://cordis.europa.eu/project/id/755097/fr

[2] M. Faucher, D. Mancusi, and A. Zoia, New kinetic simulation capabilities for Tripoli-4: Methods and applications, Ann Nucl Energy, volume 120, pp. 74–88 (2018).

[3] A. Zoia, E. Brun, F. Damian, F. Malvagi, Monte Carlo methods for reactor period calculations, Annals of Nuclear Energy 75, 627 (2015).

[4] A. Jinaphanh, A. Zoia, Sensitivity and perturbation calculations for time-eigenvalues using the Generalized Iterated Fission Probability, Ann. Nucl. Energy 133, 678-687 (2019).

[5] Zoia, A., Brun, E., Reactor physics analysis of the SPERT III E-Core with Tripoli-4, Ann. Nucl. Energy 90, 71 – 82 (2016).

[6] McCardell, R. K., Herborn, D. I., Houghtaling, J. E., 1969. Reactivity accident test results and analyses for the SPERT III E-core - Tech. Rep. IDO-17281

Moyens / Méthodes / Logiciels

TRIPOLI-4

Profil du candidat

Master 2 ou 3ème année école d'ingénieur : connaissances en physique des réacteurs et en informatique scientifique (environnement Linux, langage Python, LaTeX)

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Saclay

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

01/04/2021