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

Mise au point d'une méthode d'évaluation en temps réel du débit de dose pour une application en Réal 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

2022-24388  

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

Mise au point d'une méthode d'évaluation en temps réel du débit de dose pour une application en Réal H/F

Sujet de stage

L'objet du stage est d'étudier une méthodologie de calcul du débit de dose en temps réel pour un opérateur de maintenance intervenant dans une zone activée d'un réacteur de fusion, ITER ou DEMO par exemple. L'objectif final de l'évaluation en temps réel de ce paramètre de radioprotection est son utilisation dans un outil de Réalité Virtuelle afin de simuler des interventions de maintenance réalistes, de comparer des scénarios d'intervention alternatifs et de déterminer le niveau de dose reçue dans chacun de ces scénarios. Une analyse de la méthode qui repose sur le principe d'enchaîner deux calculs indépendants, l'un préparatoire sur la configuration réelle, l'autre permettant d'avoir la réponse en temps réel sur un modèle simplifié, permettra de déterminer les contraintes d'application, les limitations de la méthode et sa faisabilité en général. La méthode sera évaluée sur une maquette d'un système du réacteur ITER : le TBM/TBS (Test Blanket Module/Tritium Breeding).

Durée du contrat (en mois)

4 à 6 mois

Description de l'offre

Les réacteurs de fusion seront des machines très complexes qui mettront en oeuvre des systèmes de haute technologie et qui nécessiteront des opérations de maintenance fréquentes et exigeantes pour les opérateurs en charge de les mener. Ces systèmes incluent par exemple pour le réacteur ITER toute l'instrumentation du réacteur (surveillance des parois, suivi de la production de neutrons), les systèmes de test de la production de tritium, et bien d'autres encore. Afin de respecter le principe ALARA (As Low As Reasonably Achievable) de limitation de l'exposition à la radioactivité, mesurée par la dose reçue, les opérations pourront être préparées par des simulations à l'aide d'outils de Réalité Virtuelle. Ces simulations permettent de mettre en évidence les impossibilités de déplacement de l'opérateur, ou les impossibilités d'intervention dues à la présence d'obstacles par exemple, ou les inaccessibilités de certaines zones sur lesquelles les opérations doivent être menées. L'évaluation dans ces simulations du débit de dose (dose par unité de temps) permet de comparer différentes options d'intervention et de déterminer quelles solutions permettent d'optimiser la dose reçue par l'opérateur. Cependant, le calcul du débit de dose met en oeuvre des codes complexes de simulation par la méthode de Monte Carlo qui ne sont pas compatibles avec une évaluation en temps réel de ce paramètre. Pourtant, dans une simulation en Réalité Virtuelle, il faut à chaque déplacement de l'opérateur réévaluer le débit de dose pour pouvoir l'intégrer dans le temps.
Les solutions envisagées pour satisfaire aux exigences de calcul en temps réel reposent sur un schéma de calcul en deux étapes. La première étape est précise mais nécessite un long temps de calcul et la seconde s'appuie sur les informations extraites du premier calcul pour évaluer très rapidement le paramètre d'intérêt. La situation particulière à traiter dans le stage est celle où l'opérateur se déplace dans l'environnement radioactif protégé par un écran de protection. Dans cette situation particulière, le débit de dose dépend de la position de l'écran et doit donc être réévalué à chaque changement de position de l'opérateur. La méthode propose de faire un premier calcul sur une configuration précise avec un code de Monte Carlo qui simule la vie des particules dans la configuration étudiée et qui permet de stocker les particules sur des surfaces lorsqu'elles entrent dans des volumes simples (de type parallélépipède) qui maillent la zone d'intervention. Le stockage de ces particules permet de les conidérer comme des particules sources pour un second calcul dans le parallélépipède dans lequel se trouve l'opérateur. Cette seconde configuration ne fait plus intervenir que les sources stockées à la frontière du parallélépipède, l'écran et l'opérateur et peut donc être résolue plus rapidement.
Le sujet propose dans un premier temps de tester la possibilité de réaliser le calcul par le stockage des particules à l'aid

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

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

Ville

saint paul les 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

06/02/2023