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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Mise en place d'un schéma de calcul neutronique APOLLO3® massivement parallèle


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

2021-18813-S0617  

Description de l'unité

Le SPRC (Service de Physique des Réacteurs et du Cycle), intégré au Département d'études des réacteurs (DER) de l’Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d’énergie bas carbone (IRESNE) 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 qualification. 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

Mise en place d'un schéma de calcul neutronique APOLLO3® massivement parallèle

Sujet de stage

Mise en place d'un schéma de calcul neutronique APOLLO3® massivement parallèle utilisant une méthode de décomposition de domaine en espace.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Le Laboratoire des Projet Nucléaire (LPN), au sein de la Direction des Energies (DES) du CEA, est en charge du développement et de la validation des schémas de calcul neutroniques dédiés aux réacteurs expérimentaux.
Ces schémas de calcul correspondent à des choix motivés de données nucléaires, théories, modèles physiques, discrétisations, techniques de résolution numérique, etc., pour chaque grandeur neutronique calculée. Ces choix, qui impliquent des approximations ou des simplifications à différents degrés, représentent des compromis pour atteindre une précision cible dans un temps de calcul maximal imposé. La précision et le temps de calcul sont imposés par les industriels à qui les schémas sont livrés. Ceci afin de pouvoir réaliser des études de conceptions, d'optimisation ou encore de sûreté dans des délais raisonnables.
La diminution des temps d'exécution de nos schémas de calculs permettrait aux industriels :
• de limiter les coûts des études en diminuant leurs durées,
• de diminuer les erreurs et incertitudes associées à chaque grandeur calculée en améliorant la précision des schémas à temps de calcul identique,
• d'étendre l'ensemble des configurations calculables.
L'augmentation de la fréquence des processeurs connaissant des limites, une des approches possibles pour diminuer les temps de calcul est la parallélisation. Elle permet de résoudre des problèmes en distribuant les calculs sur plusieurs processeurs et donc en réalisant un plus grand nombre d'opérations à temps de calcul identique.
C'est cette méthode qui a été retenue dans la plateforme neutronique de calculs déterministe multi-filière APOLLO3® développé au CEA . Nos schémas de calcul utilisent d'ores et déjà la parallélisation sur les directions angulaires dans le solveur de transport MINARET mais elle ne permet pas des calculs massivement parallèles et n'est pas accessible pour les solveurs résolvant l'équation de la diffusion.
L’objectif du stage consistera à mettre en place la parallélisation utilisant méthode de décomposition de domaine (DDM) en espace dans nos schémas de calcul APOLLO3®. Celle-ci permettra de diminuer à la fois nos temps de calcul et les besoins en mémoire vive (RAM). Cette DDM étant multisolveur, il est également envisageable de mettre en place des schémas de calcul hybride résolvant l'équation du transport sur une partie de l'espace et celle de la diffusion ailleurs.
Après une prise en main du code APOLLO3 et du schéma de calcul existant, le stage pourrait se dérouler selon les étapes suivantes :
• mise en place la DDM avec le solveur de diffusion,
• mise en place la DDM avec le solveur de transport,
• validation des calculs et étude des performances de la DDM.
En fonction de l’avancement, le sujet de stage pourra se poursuivre vers la mise en œuvre de la DDM multisolveur.

Profil du candidat

3eme année d’Ecole d’ingénieur ou Master 2
Linux, APOLLO3®, PYTHON, MPI, OpenMP
Master 2

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur