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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Calcul numérique d'une solution analytique de l'équation d'équilibre magnétique de Grad-Shaf H/F


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

2021-18966  

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

Calcul numérique d'une solution analytique de l'équation d'équilibre magnétique de Grad-Shaf H/F

Sujet de stage

L'objet du stage consiste à écrire un script Matlab pour calculer une solution analytique de l'équation d'équilibre magnétique de Grad-Shafranov. Ce script sera utilisé par la suite numérique LUKE pour calculer le chauffage et la génération de courant par ondes RF dans les plasmas de tokamak, mais aussi la dynamique des électrons runaway. Les calculs sont basés sur des travaux publiés : Analytical solution of the tokamak equilibrium.I.The fixed-boundary case - G.O.Ludwig, et le fichier Mathematica correspondant à la publication.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

L'équilibre magnétique d'un plasma de tokamak est le point de départ des calculs de propagation des ondes RF et des calculs cinétiques pour déterminer la population des électrons rapides accélérés par les ondes RF. Celui-ci est calculé à partir de la résolution de l'équation de Grad-Shafranov. En règle générale, la solution est obtenue sur une grille numérique, donnant les composantes du champ magnétique, les coordonnées de flux magnétique. L'équilibre magnétique revient à résoudre l'équation jxB : gradP oà J est le courant circualnt dans le plasma, P la pression cinétique, et B le champ magnétique. La résilution analytique de l'équation de Grad-Shafranov est un problème très complexe, qui a été résolu par G.O. Ludwig, permettant d'effectuer des études paramétriques concernant les équilibres magnétiques. On se propose dans le cadre de ce stage de mettre en oeuvre en Matlab les calculs de  G.O. Ludwig, afin de les rendre opérationnels pour la suite de code LUKE permettant d'étudier la propagation et l'absorption des ondes RF. Le travail consiste d'abord à comprendre la publication de référence et le fichier Mathematica de celle-ci. Ensuite, il faudra transcrire les équations en langage MatLab, et comparer les résultats avec des équilibres magnétiques plus simple, notamment les solutions pour le vide concernant la configuration d'équilibre de Solov'ev d'un tokamak. Les résultats pourront aussi être comparés avec des solutions numériques venant des codes EFIT, HELENA ou NICE déjà disponibles.Une durée de 6 mois est nécessaire pour un bon accomplissement du stage.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Matlab, Mathematica, Lyx ou LateX

Profil du candidat

Physique générale ou des plasmas, bonne connaissance en programation Matlab et mathematica et calculs analytiques

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

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

Ville

Saint Paul lez Durance

Critères candidat

Langues

Anglais (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

Physqiue des plasmas

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

01/03/2022