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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Simulation cinétique du transport électronique des plasmas de fusion


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Situé à 40 km au sud de Paris, le centre DAM-Île de France, a en charge la conception des armes nucléaires françaises, la recherche et développement dans le domaine de la lutte contre la prolifération et le terrorisme, l'alerte aux autorités en cas de séisme, de tsunami ou d'essai nucléaire étranger, la construction et le démantèlement de grandes infrastructures nucléaires. Leader français de la simulation numérique et du calcul intensif, il possède deux des machines européennes les plus puissantes. Il dispose également de plusieurs accélérateurs et de nombreux moyens techniques et expérimentaux pour mener ses recherches. Lui est également rattaché, l'Unité Propulsion Nucléaire située sur le centre CEA/Cadarache en région Provence Alpes-Côte d'Azur, où sont implantées les installations d'essais et une partie des fabrications de la propulsion nucléaire.  

Référence

2021-18557-S0391  

Description du poste

Domaine

Physique du noyau, atome, molécule

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Simulation cinétique du transport électronique des plasmas de fusion

Sujet de stage

Simulation cinétique du transport électronique des plasmas de fusion

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Dans le contexte de la fusion par confinement inertiel comme sur le Laser Mégajoule (LMJ) en France et le « National Ignition Facility » aux Etats-Unis, on utilise le schéma dit d’attaque indirecte. Dans ce dernier de nombreux faisceaux lasers vont se propager à travers quelques millimètres de plasma. Ainsi, la bonne connaissance des plasmas créés par lasers est essentielle à la compréhension des expériences qui ont lieu sur ces lasers énergétiques. La compréhension de toutes expériences lasers de hautes densités d’énergie nécessite la connaissance de la température électronique de ces plasmas générés par des lasers intenses. La modélisation de ce chauffage électronique est actuellement faite par une approche fluide des plasmas, ce qui reste limité dès que de forts gradients de température parfois comparables au libre parcours moyen des particules transportant la chaleur apparaissent. L’approximation hydrodynamique devient alors fausse et une approche cinétique est nécessaire pour calculer le transport de chaleur et la prise en compte des champs magnétiques.
Le code cinétique OSHUN modélisant l’évolution de la fonction de distribution électronique couplée aux équations de Maxwell en 1D/2D, peut être utilisé dans ce contexte.
La compréhension de toutes expériences lasers de hautes densités d’énergie nécessite la connaissance de la température électronique de ces plasmas générés par des lasers intenses.
La modélisation de ce chauffage électronique est actuellement faite par une approche fluide des plasmas, ce qui reste limité dès que de forts gradients de température parfois comparables au libre parcours moyen des particules transportant la chaleur apparaissent. L’approximation hydrodynamique devient fausse et une approche cinétique est nécessaire.
L’objectif du stage sera donc de prendre en main le code cinétique OSHUN modélisant l’évolution de la fonction de distribution électronique couplée aux équations de Maxwell en 1D/2D et par des comparaisons avec des résultats de simulations de référence faites avec un code 'Particle-in-cell' (PIC) de valider cet outil. Au cours du stage, différents cas tests seront étudiés en plasma magnétisé ou non, et pourront être aussi comparés aux résultats de simulations hydrodynamiques.
Le stage s’organisera de la façon suivante :
- bibliographie à travers des articles scientifiques (en anglais) pour la prise en main du sujet sur la physique des plasmas et la modélisation du transport électronique
- Prise en main du cinétique OSHUN et utilisation du code sur des cas tests publiés couvrant différent domaines d’application
- rédaction d'un mémoire de stage (en continu pendant le stage).

Profil du candidat

Physique des plasmas lasers et modélisation du transport électronique
Bibliographie
Code Fokker-Planck électronique
Physique des plasmas
Bac+5

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Bruyères-le-Châtel