Pause
Lecture
Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Développement d'une méthode générique de calcul d'activation D1S applicable aux codes de Mon 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

2021-18943  

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

Neutronique et physique des réacteurs

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Développement d'une méthode générique de calcul d'activation D1S applicable aux codes de Mon H/F

Sujet de stage

L'objet du stage est de mettre au point une méthode de calcul de débit de dose à l'arrêt des réacteurs (de fusion comme ITER dans le cadre de ce stage) qui soit générique et utilisable par les codes de Monte Carlo sans modification des sources de ces codes. Le stage mettra en oeuvre une analyse des données nucléaires utilisées dans les calculs de transport des particules, produira un otuil informatique de préparation de ces données dans le but de permettre le calcul des débits de dose, nécessitera la génération de bibliothèques de ces données nucléaires après traitement par les codes dédiés et validera la méthode sur des configurations purement analytiques et sur des configurations expérimentales.

Durée du contrat (en mois)

6 MOIS

Description de l'offre

La méthode D1S (Direct 1 Step) consiste à simuler avec un code Monte Carlo la production des gammas de décroissance radioactive dans une simulation couplée neutron-gamma, pour calculer les débits de dose après l’arrêt du réacteur (l'arrêt du plasma dans le cas des réacteurs de fusion tels que ITER). Par défaut un code de Monte Carlo simule les productions de gammas qui sont données dans les librairies de données nucléaires et qui sont les gammas prompts. Dans cette méthode, on remplace ces productions par les productions de gammas de décroissance pour certains isotopes d’intérêt (Co60 issus du Co59 par exemple) en corrigeant cette production en fonction de l’historique d’irradiation du réacteur, grâce à des coefficients de correction appelés « time factors », et en désactivant la production des gammas prompts pour les autres isotopes. Le code doit donc être modifié pour lire les réactions que l’on veut prendre en compte, sélectionner les productions à prendre en compte, désactiver les productions de gamma prompts et lire les coefficients de correction. D’autres fonctionnalités particulières sont ajoutées en fonction de l’implémentation : filtrer les gammas en fonction du noyau père (Co59, ...) ou du noyau fils (Co60, ...), changer en partie le modèle de calcul pour les neutrons et les gammas (par exemple, les circuits de refroidissement sont en eau pour le transport des neutrons ce qui correspond à la phase pendant laquelle le réacteur fonctionne - mode 0 pour ITER,  et en vide pour le transport des gammas qui correspond à une phase d’arrêt du réacteur dans laquelle le circuit est vidangé – mode 1).
Le sujet propose de trouver une solution externe aux codes pour implémenter cette méthodologie. Il s’agit donc de créer une bibliothèque de données nucléaires modifiée sans production gamma pour annuler la production des gammas prompts. Cela nécessite de modifier les fichiers d’évaluation des données nucléaires au format ENDF et de traiter ces nouvelles données avec le code NJOY-2016 pour produire des librairies au format des différents codes possibles (ENDF et PENDF pour TRIPOLI-4, ACE pour MCNP-5, OpenMC ou SERPENT-2). Il faut aussi développer un outil externe qui permet de produire les fichiers d’évaluation ENDF pour lesquels la méthodologie D1S doit être appliquée et les traiter avec NJOY-2016 pour produire les fichiers particuliers à chaque code. Ensuite, les codes doivent pouvoir réaliser ces calculs sans être modifiés, ce qui garantit une utilisation « universelle » sans impact sur le code et en bénéficiant de la qualification complète du code.
En termes de validation, les calculs porteront d’abord sur des modèles simples confrontés au code de référence de ITER Organization  D1SUNED basé sur MCNP-5 dont les résultats seront fournis sur les modèles calculés. L’application pourra être faite sur TRIPOLI-4, OpenMC, SERPENT-2 ou tout autre code de Monte Carlo. Ensuite, une interprétation du benchmark expérimental « FNG Dose » réalisé par l’ENEA d

Moyens / Méthodes / Logiciels

Monte Carlo - D1S Direct One Step - Activation - NJOY-2016 - MCNP-5/D1SUNED-3.1.4r2 ou 4.0.0 - SERPE

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 (Intermédiaire)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

3ème année d'Ecole d'ingénieur, Master 2 en Physique nucléaire

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

03/01/2022