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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Simulation 1D comportement combustible 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

2020-14373  

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

Mécanique et thermique

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Simulation 1D comportement combustible H/F

Sujet de stage

Etude par modélisation et simulation des conditions d'apparition de la fragmentation fine des combustibles nucléaires irradiés en REP (Réacteur à Eau Pressurisée) lors de situation accidentelle de type APRP (Accident de Perte de Réfrigérant Primaire)

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Contexte :

L’élément combustible utilisé dans les Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) est constitué de pastilles cylindriques empilées dans une gaine métallique fermée (le tout appelé crayon combustible). La gaine constitue la première barrière de confinement des matières radioactives. Lors du séjour en réacteur, de nombreux phénomènes physiques (fissuration, écoulement viscoplastique, endommagement, gonflement, …) modifient la microstructure et la composition du combustible, de nouvelles espèces chimiques appelés produits de fission, solides ou gazeuses étant créées au sein du matériau.

Durant un accident d’APRP, la puissance est quasi-nulle alors que la gaine s’échauffe rapidement, l’équilibre thermomécanique pastille-gaine est alors fortement modifié. La question qui se pose est de savoir, si ce chargement thermomécanique sévère va conduire à une forte déformation viscoplastique de la gaine (ballonnement) voire sa rupture (perte d’étanchéité) avec potentielle éjection du combustible hors du crayon dans le cas où les pastilles de combustible se sont fragmentées finement au début de l’accident. Encore aujourd’hui, la description de la fragmentation du combustible est une tâche complexe et relève de nombreux programmes de recherche.

Le Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), en collaboration avec ses partenaires industriels EDF et Framatome, développe la plateforme logicielle PLEIADES qui permet de simuler le comportement du combustible des différents réacteurs en situation normale de fonctionnement et en situations incidentelle et accidentelle. Au sein de cette plateforme, l’Outil de Calcul Scientifique ALCYONE est spécifiquement dédié à la simulation du comportement thermomécanique du combustible des Réacteurs à Eau sous Pression (REP), réacteurs constituant l’essentiel des réacteurs électronucléaires du parc international et de l’intégralité du parc français.
Parallèlement, de nombreux programmes de recherches internationaux (irradiations, programmes de recuits et essais intégraux) ont été initiés pour mieux appréhender le comportement du combustible des REP français en situation accidentelle

Objectifs :
L’objectif de ce stage est de modéliser des expérimentations (appelées traitements thermiques) réalisés au CEA sur des combustibles irradiés et de comparer les résultats de simulation obtenus aux mesures expérimentales.
Il s’agira notamment de vérifier quel peut être l’impact des gaz créés au sein de la matrice sur la fragmentation fine du combustible, ou encore quel peut être le rôle d’une entaille de la gaine sur le comportement thermomécanique de la pastille dans le but de valider les derniers modèles implémentés dans ALCYONE.

Moyens / Méthodes / Logiciels

"Code de calcul ALCYONE de la pateforme PLEIADES

Profil du candidat

"Master 2 ou 3eme année d'école d'ingénieur généraliste en physique appliquée
Solides connaissances en mécanique, thermique, méthodes numériques, sciences des matériaux
Très organisé avec un fort esprit de synthèse et capacité d'analyse"

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

"Master 2 ou 3eme année d'école d'ingénieur généraliste en physique appliquée

Possibilité de poursuite en thèse

Oui