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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Post-doc - Ebullition en film du sodium liquide autour d'une sphère instrumentée à haute température H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
  

Référence

2023-26007  

Description de l'unité

L'Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone (IRESNE) est un des trois instituts de la Direction des énergies du CEA. L'IRESNE conduit des études sur les systèmes de production énergétique décarbonée utilisant ou valorisant l'énergie produite par les technologies nucléaires : Réacteurs à eau du parc électrogène actuel, réacteurs du futur de tous types, à spectres thermique ou rapide. Il intervient également en soutien aux réacteurs de propulsion nucléaire et expérimentaux. Le Département de Technologie Nucléaire (DTN) est organisé en deux services : Le Service Mesures et modélisation des Transferts et des Accidents graves (SMTA) et le Service de Technologie des Composants et des Procédé .Au sein du SMTA, les activités du laboratoire d'études et Expérimentation pour les Accidents Grave (LEAG) portent sur les réacteurs industriels en service (à eau), civils ou de défense mais aussi sur les réacteurs de 3ème ou 4ème génération à spectre rapide et à caloporteur sodium.
Les études et expertises menées au LEAG sont d'une grande diversité. Elles ont toutes en commun le comportement du corium depuis sa formation jusqu'à sa stabilisation et son démantèlement.
Les activités expérimentales du LEAG sont de deux types :
- réalisation d'essais dans l'installation PLINIUS,
- pilotage / interprétation d'essais réalisés dans des installations externes au laboratoire, soit au sein du CEA, soit dans d'autres organismes nationaux ou étrangers.

Description du poste

Domaine

Instrumentation, métrologie et contrôle

Contrat

Post-doctorat

Intitulé de l'offre

Post-doc - Ebullition en film du sodium liquide autour d'une sphère instrumentée à haute température H/F

Sujet de stage

Un accident grave dans un réacteur nucléaire peut entraîner la fusion du cœur, formant ainsi un magma liquide et corrosif à haute température appelé « corium », dont la propagation est régie par une grande variété de mécanismes physiques.
Le programme expérimental SERUA a pour objet l'investigation de l'interaction corium-sodium à l'échelle d'une goutte de corium, représentée par une sphère en Tantale. Il s'agit d'établir des corrélations de transfert thermique extrapolables au cas réacteur, sans équivalence dans la littérature.
L'objectif de ce post-doctorat est de qualifier les échanges thermiques prévalant à l'échelle de la sphère instrumentée, à différentes étapes représentatives d'un essai SERUA :
- le chauffage inductif de la sphère avant transfert,
- le temps de vol de la sphère lors de sa plongée vers la surface libre du sodium liquide,
- l'immersion de la sphère au sein du bain de sodium, qui doit mener à la définition de la courbe d'ébullition.

Durée du contrat (en mois)

12

Description de l'offre

Au sein du projet SERUA (Sodium boiling Experimental Rig for Understanding of fuel-coolant interAction), l’objectif de ce travail de recherche post-doctorale est de qualifier les échanges thermiques prévalant à l’échelle d'une sphère instrumentée en tantale immergée dans un bain de sodium liquide.

Le post-doctorant mènera des essais à visée de qualification puis de qualité métrologique sur les fours à induction VITI du laboratoire LEAG, et PELE du laboratoire LESC, en s’appuyant sur des techniques de pointe en lien entre autres avec l’induction électromagnétique, la thermométrie infrarouge, la réflectométrie laser et un fluxmètre thermique haute température embarqué dans une sphère en tantale. En amont de l’implémentation de l'expérience intégrale SERUA, il s’agira d’éprouver, d’une part, l’instrumentation innovante déployée en conditions représentatives, et d’autre part, le protocole de chauffage puis de transfert de la sphère instrumentée. Pour cela, outre les essais proprement dits, des outils d’analyse des données expérimentales en langage python devront être améliorés. Ce travail permettra de formuler des préconisations pour la conduite des essais SERUA.

Cette approche expérimentale se doublera nécessairement d’une approche numérique, avec le soutien technique du LMAG, sur la base d’un travail récent de modélisation. Par des analyses croisées des données expérimentales et des résultats des simulations, on cherchera d’une part à valider les interprétations physiques des essais, en évaluant par exemple l’impact de la présence de la tige de passage d’instrumentation, ou encore en quantifiant l’influence de la convection forcée autour de la sphère lors de son transfert vers le bain de sodium. D’autre part, des méthodes inverses seront mises en œuvre afin à d’acquérir certaines informations inaccessibles à l’instrumentation, en particulier des propriétés-clés méconnues dans la littérature comme l’émissivité de la sphère instrumentée en tantale.

Un travail réussi dans le cadre de ce post-doctorat permettra l’acquisition de compétences approfondies et transverses, dans différents domaines relatifs à l’approche métrologique, les méthodes de caractérisation haute température et la simulation numérique multi-physique. La nature fondamentale des mécanismes en jeu autorise la publication de résultats originaux, tout en assurant le côté applicatif du travail de recherche avec la perspective des essais SERUA.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Métrologie haute température, Transfert thermique, Simulation numérique, Python, Comsol

Profil du candidat

Doctorat dans le domaine expérimentation/instrumentation est un prérequis.

Une expérience en métrologie haute température serait appréciée.

Des connaissances en simulation numérique de procédés, au niveau utilisateur, sont également valorisables.

 

Le CEA est un acteur engagé dans l’accueil, l’insertion et le maintien dans l’emploi des salariés en situation de handicap. Ainsi, si vous le souhaitez, vous pouvez également joindre tous documents justifiants de votre situation de handicap (RQTH, carte mobilité inclusion, pension d’invalidité, etc).

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+8 - Doctorat scientifique

Demandeur

Disponibilité du poste

04/09/2023