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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

LEPH 2021-02 - Etude de la cinétique d'un accident de RIB dans un RNR


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

2020-13801  

Description de l'unité

Le SPRC (Service de Physique des Réacteurs et du Cycle), intégré à l'Institut IRESNE (Institut de Recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone) de la Direction des Energies (DES) et rattaché au Département d'Etudes des Réacteurs (DER) regroupe les compétences en neutronique et physique nucléaire dans le domaine de la physique des réacteurs et du cycle du combustible associé. Une des missions principales du SPRC est de fournir au CEA et à ses partenaires industriels, des formulaires de calcul pour les diverses filières de réacteurs (ensemble de données nucléaires et schémas de calcul validés). Ces formulaires industriels permettent d'évaluer avec une précision suffisante, pour une filière nucléaire et son cycle associé, les paramètres neutroniques nécessaires à la conception, au fonctionnement et à la sûreté des réacteurs ainsi qu'à celles des autres étapes du cycle nucléaire. En complément, le SPRC participe à la réalisation des mesures différentielles des données nucléaires, à leur mise en forme et à leur validation. Il réalise également les études neutroniques de conception de cœurs de réacteurs innovants, et, à l'aide d'études de scénarios électronucléaires, évalue l'incidence des évolutions du parc des installations nucléaires (réacteurs et usines).

Description du poste

Domaine

Neutronique et physique des réacteurs

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

LEPH 2021-02 - Etude de la cinétique d'un accident de RIB dans un RNR

Sujet de stage

La technologie des réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium (RNR-Na) figure parmi les six concepts de réacteur retenus dans le cadre du forum international Génération IV. La démarche de conception associée repose sur l'amélioration de la sûreté, de la gestion des ressources naturelles et l'optimisation des performances économiques. L'exploitation des réacteurs rapides Phénix et Super-Phénix [1975 - 2010] a permis à la France de développer un retour d'expérience notable vis-à-vis des technologies associées à la filière des RNR-Na. Ces réacteurs permettent d'optimiser d'une part l'utilisation des combustibles MOX grâce notamment au cycle de régénération (U238, Pu239) et d'autre part le rendement thermodynamique de l'installation grâce au fluide caloporteur, le sodium, qui supporte de haute température de fonctionnement.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Le contrôle de la réactivité et de la puissance du cœur dans ce type de réacteur s'effectue au moyen d'assemblages de contrôles mobiles contenant des absorbants neutroniques actifs en spectre rapide (B10). Ces barres de commande, partiellement insérées dans le cœur en régime de fonctionnement nominal, ont la fonction de sûreté de maîtriser et arrêter la réaction en chaine en cas de problème. La remontée intempestive d'une de ces barres (RIB) liée à une erreur humaine ou un dysfonctionnement technique entraîne une insertion locale de réactivité qui augmente d'une part la puissance locale des assemblages voisins de la barre en défaut et d'autre part la puissance globale du réacteur. Cet incident en tant qu'initiateur potentiel d'une fusion locale du combustible nécessite la mise en place d'une méthodologie d'évaluation de sûreté adaptée faisant intervenir plusieurs disciplines physiques couplées comme la neutronique, la thermo-mécanique du combustible ainsi que la thermohydraulique. Le modèle de cinétique ponctuelle, qui fait l’hypothèse d’une nappe de flux constante au cours d’un transitoire, n’est par définition pas suffisant pour rendre compte de la déformation locale de flux en RIB. Ce modèle de cinétique point est classiquement corrigé via la prise en compte de facteurs de déformation locaux au niveau de chaque assemblage en supposant une évolution linéaire de la déformation vis-à-vis de l’insertion de réactivité.

 

Le stage s’intéressera à l’étude de la cinétique d’une RIB via différents modèles de cinétique avancée (cinétique multipoint, cinétique IQS, cinétique spatiale). L’objectif est d’une part de comparer ces différents modèles en termes de précision et de ressources de calcul nécessaires et d’autre part de valider ou infirmer l’hypothèse de déformation linéaire de la nappe de puissance vis-à-vis de l’insertion de réactivité. Les comparaisons et analyses seront menées sur une version minimaliste d’un cœur SFR homogène afin de réduire les ressources de calcul associées aux méthodes de cinétiques les plus précises. Ce cœur a été proposé dans le cadre d’un benchmark international de l’OCDE (WPRS). Un modèle de neutronique du cœur sera mis en place au cours du stage à l’aide du code de neutronique déterministe APOLLO3 (échelle réseau / échelle cœur). Les calculs cinétiques seront réalisés via le code APOLLO3 et éventuellement via l’API multiphysique associée (ICoCo/CORPUS). Dans un premier temps, un modèle homogène du cœur sera étudié puis si le temps le permet un modèle aiguille par aiguille pourra être testé. 

 

Pour postuler à ce stage, obligation de contacter:

BUIRON Laurent

04 42 25 21 66

Laurent.buiron@cea.fr

Moyens / Méthodes / Logiciels

Systèmes d'exploitation Unix/Linux et windows

Profil du candidat

Connaissances et Savoir-faire essentiels : Physique des réacteurs, neutronique
Moyens informatiques : Système d'exploitation Unix/Linux
Langages informatiques : Connaissance en C++ et en Python

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 - Master 2

Formation recommandée

2ème ou 3eme année d'Ecole d'ingénieur, Master 1 ou Master 2 en Physique nucléaire

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

04/01/2021