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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Intégration d'un modèle de comportement de gaz de fission dans le code de calcul combustible 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

2020-14371  

Description de l'unité

"Le stage est proposé au sein du Département d'Etudes des Combustibles (DEC), localisé sur le centre de Cadarache. Ce département est rattaché à l'institut IRESNE (Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone) de la Direction des Energies (DES). Il mène une activité centrée autour du combustible nucléaire dans l'objectif d'accroître les performances et la sûreté des réacteurs actuels (générations 2&3) et de développer les combustibles nucléaires des réacteurs du futur (4ème génération). Il a pour mission d'acquérir, d'intégrer et capitaliser les connaissances relatives à la conception, à la fabrication, à la caractérisation et à l'étude du comportement des éléments combustibles nucléaires en réacteur. Les activités du DEC associent simulation numérique/modélisation, expérimentation dans des laboratoires dédiés aux combustibles nucléaires (Laboratoire UO2, laboratoire de haute activité LECA-STAR), analyses radiochimiques et chimiques.
Le DEC rassemble environ 250 ingénieurs, chercheurs et techniciens et contribue à la formation par la recherche avec l'accueil de plus d'une centaine de stagiaires (Master, Ecole d'ingénieurs, DUT…), d'apprentis, de doctorants et post-doctorants. Il entretient de nombreuses collaborations avec des partenaires industriels, des laboratoires académiques (universités, CNRS) que ce soit au niveau national ou international.
"

Description du poste

Domaine

Matériaux, physique du solide

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Intégration d'un modèle de comportement de gaz de fission dans le code de calcul combustible H/F

Sujet de stage

Intégration d'un modèle de comportement de gaz de fission dans le code de calcul combustible des réacteurs de recherche

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

"L’application MAIA, développé au sein de la plateforme de simulation des combustibles PLEIADES, est le code de calcul de référence du CEA pour simuler le comportement thermomécanique et physicochimique des éléments combustibles utilisés dans les réacteurs de recherche. Ces réacteurs expérimentaux sont utilisés notamment pour tester des matériaux sous irradiation, réaliser des irradiations analytiques et produire des isotopes médicaux. La réalisation d'essais numériques fait partie intégrante du dimensionnement et de l’analyse des irradiations expérimentales.
L'élément combustible se présente sous la forme de plaques composées d'un gainage en aluminium entourant une âme fissile, elle-même constituée de particules uranifères dispersées dans une matrice en aluminium. Lors d'une irradiation, les particules fissiles interagissent avec la matrice en aluminium et un composé d'interaction est formé. La présence de ce composé modifie la composition et le comportement thermique de l'âme fissile. Par ailleurs, une couche d'oxyde se forme à l'interface du gainage en contact avec le réfrigérant.
Le code se base sur un couplage thermique, mécanique et physique pour rendre compte de l'ensemble des phénomènes ayant lieu dans le combustible durant l'irradiation.
Un des phénomènes physiques qui influe sur le comportement du combustible sous irradiation est la création et le relâchement des gaz de fission. Ces gaz sont créés lors des fissions de l'uranium et s'agglomèrent sous forme de bulles de tailles variables dans le combustible. Au fur et à mesure de l'irradiation, le combustible a donc tendance à gonfler et à provoquer une déformation de la plaque. Une telle déformation modifie le fonctionnement initial de l'élément combustible, c'est pourquoi il est important de prévoir ce type de comportement. Le code MAIA ne tient pas compte aujourd'hui explicitement du comportement des gaz de fission.
Le stage se propose d'intégrer un modèle de comportement de gaz de fission au code de simulation MAIA et de l'adapter aux réacteurs expérimentaux.
Le modèle ayant été développé pour un autre type de combustible, les étapes principales du stage sont les suivantes :
- Intégration informatique du modèle de gaz dans le code de simulation
- Phase de tests de bon fonctionnement informatique
- Phase de calibration et de validation du modèle par comparaison à des résultats expérimentaux
"
 "Moyens expérimentaux mis en œuvre (essais, techniques d’analyse, de caractérisation, …) :
Pas de moyens expérimentaux mis en œuvre au cours du stage mais analyse des résultats calculés par rapport aux mesures expérimentales disponibles
Moyens de calculs, informatiques mis en œuvre (langages, logiciels) :
Code de calcul thermomécanique MAIA
Suite bureautique (tableur, traitement de texte,…)
"
 
 
 
 
 
 
 

Moyens / Méthodes / Logiciels

Code de calcul thermomécanique MAIA

Profil du candidat

MASTER2 (école d'ingénieurs ou université)

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

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

Ville

saint paul lez durance

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

MASTER2 (école d'ingénieurs ou université)

Possibilité de poursuite en thèse

Non