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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Simulation des disruptions dans ITER 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

2022-23884  

Description de l'unité

"L'Institut de Recherche sur la Fusion par Confinement Magnétique est l'un des départements de la Direction de la Recherche Fondamentale du CEA. Depuis plus de 50 ans, son rôle est de mener des recherches sur une nouvelle source d'énergie : la fusion par confinement magnétique, en s'associant avec le programme Fusion européen. L'IRFM est installé sur le Centre CEA de Cadarache. Les activités de L'IRFM sont structurées autour de trois axes de recherches de développement :
- contribuer à la réalisation du projet ITER et ceux de l'Approche Elargie (tokamak JT-60SA principalement),
- préparer l'opération scientifique d'ITER, à travers des activités d'expérimentation et de contrôle, ainsi que de théorie et de modélisation,
- établir les bases du futur réacteur de fusion.
Ces activités sont intimement connectées à un effort tout particulier de formation des générations futures de physiciens et de technologues de la fusion. L'IRFM a à sa disposition de nombreuses plateformes de R&D et de tests, dont le tokamak WEST (pour Tungsten (w) Environnement Steady-State Tokamak), transformation de Tore Supra en banc de test pour ITER, le nouveau tokamak du CEA va permettre de tester l'un des composants clé d'ITER et de poursuivre les recherches en physique des plasmas, dans un contexte international grâce aux nombreuses collaborations mises en place."

Description du poste

Domaine

Physique du noyau, atome, molécule

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Simulation des disruptions dans ITER H/F

Sujet de stage

Le travail consistera à réaliser des simulations de disruptions dans ITER à l'aide du code de magnétohydrodynamique non-linéaire 3D JOREK.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

"Les disruptions (terminaisons brutales et non désirées du plasma) constituent un sujet majeur pour ITER et pour la filière tokamak en général, car elles peuvent causer des dégâts importants dans les grands tokamaks. L’IRFM, en collaboration étroite avec ITER Organization et de nombreux laboratoires de par le monde, contribue à l’étude de ce sujet à l’aide du code de magnétohydrodynamique (MHD) non-linéaire 3D JOREK.
L’une des conséquences possibles des disruptions, et probablement la plus redoutable, est la génération d’un faisceau d’électrons relativistes, dit « électrons découplés » ou « runaway electrons », susceptibles d’endommager fortement la paroi interne du réacteur. Plusieurs mécanismes peuvent conduire à la génération d’un tel faisceau, parmi lesquels celui dit de « hot tail » est potentiellement très puissant. Ce dernier résulte du refroidissement très rapide du plasma pendant la disruption, qui peut conduire à une distribution non-Maxwellienne caractérisée par une « queue » d’électrons énergétiques (« hot tail »). Cependant, les prédictions sont difficiles car ce mécanisme est très sensible à plusieurs paramètres mal connus, en particulier la vitesse du refroidissement mais aussi les pertes d’électrons liées à la destruction des surfaces magnétiques due à l’activité MHD. JOREK est l’un des seuls codes qui pourraient permettre une meilleure compréhension et des prédictions plus précises du phénomène de hot tail dans les disruptions d’ITER.
Le travail de stage consistera à mettre en place et réaliser des simulations JOREK de disruptions déclenchées par injection de glaçons fragmentés dans ITER. Ce type d’injection constitue le moyen envisagé pour « mitiger » les disruptions, c’est-à-dire s’assurer que leurs effets restent tolérables. Le but pour ce stage est de réaliser uniquement des simulations 2D supposant une symétrie axiale. Cette hypothèse constitue une bonne première approche du problème et permet des simulations bien plus rapides et moins couteuses que les simulations 3D. Les simulations seront post-traitées avec des électrons-tests pour analyser le phénomène de hot tail.
Une thèse faisant suite au stage devrait être possible (sous réserve de financement), probablement un co-encadrée et co-financée par ITER Organization, pour explorer le problème 3D.
"

Moyens / Méthodes / Logiciels

Code de magnétohydrodynamique non-linéaire 3D JOREK

Profil du candidat

Etudiant en physique ou élève ingénieur au niveau Master 2

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)

Ville

Cadarache

Critères candidat

Langues

Anglais (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

physique

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

01/02/2023