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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Analysis of the non-linear interaction between plasma turbulence and plasma-neutrals interaction in H/F


Détail de l'offre

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

2023-29677  

Description de l'unité

"L'Institut de Recherche sur la Fusion par Confinement Magnétique est l'un des départements de la Direction de la Recherche Fondamentale du CEA. Depuis plus de 50 ans, son rôle est de mener des recherches sur une nouvelle source d'énergie : la fusion par confinement magnétique, en s'associant avec le programme Fusion européen. L'IRFM est installé sur le Centre CEA de Cadarache. Les activités de L'IRFM sont structurées autour de trois axes de recherches de développement :
- contribuer à la réalisation du projet ITER et ceux de l'Approche Elargie (tokamak JT-60SA principalement),
- préparer l'opération scientifique d'ITER, à travers des activités d'expérimentation et de contrôle, ainsi que de théorie et de modélisation,
- établir les bases du futur réacteur de fusion.
Ces activités sont intimement connectées à un effort tout particulier de formation des générations futures de physiciens et de technologues de la fusion. L'IRFM a à sa disposition de nombreuses plateformes de R&D et de tests, dont le tokamak WEST (pour Tungsten (w) Environnement Steady-State Tokamak), transformation de Tore Supra en banc de test pour ITER, le nouveau tokamak du CEA va permettre de tester l'un des composants clé d'ITER et de poursuivre les recherches en physique des plasmas, dans un contexte international grâce aux nombreuses collaborations mises en place."

Description du poste

Domaine

Physique du noyau, atome, molécule

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Analysis of the non-linear interaction between plasma turbulence and plasma-neutrals interaction in H/F

Sujet de stage

This internship project aims at exploiting edge plasma turbulence simulations with the SOLEDGE3X-EIRENE boundary plasma fluid code to analyse the fluctuation-driven non-linearities in the time-averaged effect of mass, momentum and energy exchanges associated with plasma-neutrals interactions.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

One of the main challenges of magnetic confinement fusion is the management of power fluxes at the machine wall. In next-generation experimental machines, heat fluxes to solid surfaces in the divertor will exceed by far the technologically acceptable limit of 10 MW/m2 if no action is taken to mitigate them. The strategy envisaged to cope with these conditions is based on the dissipation of the power flow carried by the plasma by taking advantage of the interaction of the plasma with neutral particles (naturally present in the vicinity of the plasma-wall interaction surface) or impurities. The ultimate goal is to operate the plasma in a so-called detached regime in which most of the energy from the plasma center is converted into radiation before reaching solid surfaces.

Current knowledge shows that obtaining the detached regime is highly dependent on the mechanisms of plasma transport in the direction perpendicular to the magnetic field. We also know that turbulence plays an important, if not predominant, role in these mechanisms. Conversely, experimental results on several tokamaks show a strong impact of detachment on turbulent transport in the edge plasma. This phenomenology is highly nonlinear and can only be approached quantitatively on the basis of numerical simulations modeling all of these phenomena. However, due to the complexity of the problem and the computational means then available, the numerical modeling of turbulence and that of the plasma-neutral interaction have historically been 2 disjoint domains with, on the one hand, numerical models including the physics of the plasma-neutral interaction but dealing with the perpendicular transport in an ad-hoc way and, on the other hand, turbulence codes not integrating the plasma-neutral interaction. However, significant progress has been made in recent years with the development of numerical tools capable of consistently dealing with these 2 aspects of edge plasma physics.

This internship proposal aims to exploit one of these advanced numerical tools to establish an analysis of the mutual interaction between turbulence and neutral particles in the edge plasma. It is based on the SOLEDGE3X-EIRENE code, jointly developed between IRFM and the University of Aix-Marseille. Drawing on an existing database of numerical simulations, the student will establish an analysis of the non-linear effects of turbulent fluctuations on the neutrals dynamics and on the related source terms for the plasma. Depending on the initial results, the student may also need to complete the existing database with new simulations.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Code fluide SOLEDGE3X-EIRENE

Profil du candidat

Master 2
Connaissances en physique des plasmas et en physique atomique et moléculaire recommandées
Appétance pour la programmation (utilisation de Matlab, Python et Fortran)

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)

Ville

St Paul Lez Durance

Critères candidat

Langues

Anglais (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

Physique des plasmas ou des fluides

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

01/03/2024