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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Intégration d'un modèle de comportement de gaz de fission dans un 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

2019-10944  

Description de l'unité

Une des missions du Département d'Etude des Combustibles est le développement de combustibles innovants. Ces études se basent sur des résultats expérimentaux (bancs d'essais) et numériques (simulations). Plusieurs codes de calcul sont développés pour dimensionner les combustibles, analyser les résultats expérimentaux et fournir des éléments en support à la qualification des combustibles.

Description du poste

Domaine

Mécanique et thermique

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

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

Sujet de stage

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.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

L’application MAIA, intégrée dans la plateforme de simulation du combustible PLEIADES, est le code de calcul de référence du CEA pour simuler le comportement thermomécanique et physicochimique du combustible utilisé 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 peut impacter 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 taille variable 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 peut perturber le fonctionnement nominal 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 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 réacteurs, 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 / Méthodes / Logiciels

Code de calcul thermomécanique MAIA, suite bureautique (tableur, traitement de texte,…)

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

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

Ville

Saint-Paul-les-Durance

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme d'études approfondies (DEA)

Demandeur

Disponibilité du poste

01/03/2020