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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Modèle de bulles de gaz dans un solide 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

2020-14319  

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

Modèle de bulles de gaz dans un solide H/F

Sujet de stage

Modélisation multi-échelle de la précipitation dans les combustibles nucléaires

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Contexte:
La durée de vie des combustibles nucléaires est limitée par les gaz issus des réactions de fission. Le stage contribuera à comprendre le comportement de ces gaz (migration, précipitation) durant l’irradiation, au moyen d’un modèle cinétique (de type Dynamique d’Amas) construit sur une démarche multi-échelle [1] intégrant des données de base calculées par méthodes atomistiques [2,3].
En particulier, le combustible nucléaire étant un oxyde dont la teneur en oxygène impacte fortement les propriétés de migration, le stage contribuera à améliorer la modélisation de cette dépendance.

Objectif :
Développer et coder dans le programme de simulation des gaz un modèle d’évolution du potentiel chimique d’oxygène et optimiser les paramètres de ce modèle en comparant ses résultats à des mesures.

Déroulement:
- Bibliographie
- Développements théoriques du modèle d’évolution du potentiel chimique d’oxygène
- Codage informatique (fortran 90) du modèle
- Apprentissage de la plateforme URANIE pour l’ajustement des paramètres inconnus par algorithmes biomimétiques issus des techniques d’intelligence artificielle
- Application : interprétation d’expériences de recuit et de microscopie sur des échantillons de combustible nucléaire implanté aux ions au moyen du nouveau code et recherche d’un jeu de paramètres optimal au moyen de la plateforme d’optimisation.

Ce sujet présente l’intérêt d’articuler une dimension “interprétation” et une dimension “théorique” (amélioration du modèle, y compris des développements informatiques et de l’optimisation). Selon les résultats et ses centres d’intérêt, le stagiaire pourra mettre l’accent sur l’un ou l’autre de ces aspects. Ce stage offre ainsi la possibilité au candidat motivé de participer à une démarche de modélisation multi-échelle et d’éprouver par lui-même en quoi des outils de simulation basés sur les données microscopiques les plus fondamentales contribuent à traiter et expliquer des situations pratiques.

Quelques références :
1. Skorek, R. (2013). Étude par Dynamique d’Amas de l’influence des défauts d’irradiation sur la migration des gaz de fission dans le dioxyde d’uranium (PhD Thesis). Univ. Aix-Marseille.
2. Andersson D. et al. (2014). Atomistic modeling of intrinsic and radiation-enhanced fission gas (Xe) diffusion in UO2+/-x: Implications for nuclear fuel performance modeling. Journal of Nuclear Materials, 451, 225–242.
3. Le Prioux A. et al. (2016). Empirical potential simulations of interstitial dislocation loops in uranium dioxide. Journal of Nuclear Materials, 479, 576–584.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Code de simulation CRESCENDO (fortran90), mathematica, progiciel d'optimisation URANIE, unix

Profil du candidat

"Ecole d'ingénieur, M1 ou M2 en physique des matériaux ou physique du solide
Compétences et goût pour les développements informatiques ET pour le travail d'interprétation physique.

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 of Science

Formation recommandée

"Ecole d'ingénieur, M1 ou M2 en physique des matériaux ou physique du solide

Possibilité de poursuite en thèse

Oui