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 dispose 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
2022-22989
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.
Il conduit des études sur les systèmes de production énergétique décarbonée utilisant l'énergie produite par les réacteurs nucléaires :
• Réacteurs à eau du parc électrogène actuel
• Réacteurs du futur de tous types, à spectre thermique ou rapide.
Au sein d'IRESNE, le Département de Technologie Nucléaire a pour missions d'améliorer la technologie des réacteurs nucléaires actuels et de développer celle des réacteurs futurs en :
- Etudiant, concevant et réalisant des essais de qualification de composants de réacteurs,
- Etudiant le comportement et les performances des caloporteurs,
- Développant l'instrumentation pour la surveillance réacteur, le contrôle de procédé, la mesure nucléaire,
- Modélisant le transfert des radionucléides dans l'environnement et en réacteurs,
- Etudiant les accidents graves (expérimentation, modélisation).
Le DTN est organisé en deux services : Le Service Mesures et modélisation des Transferts et des Accidents graves et le Service de Technologie des Composants et des Procédés .
Au sein du SMTA, le Laboratoire de Maîtrise de la contamination et de la chimie des Caloporteurs et du Tritium a pour mission de caractériser, comprendre et modéliser les transferts de radiocontaminants dans les circuits des réacteurs nucléaires.
Description du poste
Domaine
Matériaux, physique du solide
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
STAGE Bac +5 simulation contamination RNR-Na H/F
Sujet de stage
Le code OSCAR-Na est le code le plus avancé au niveau international pour simuler le transfert de masse et de contamination dans le circuit primaire d'un réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium (RNR-Na). Il est destiné à évaluer l'impact de la contamination sur l'exploitation et le démantèlement des différents concepts de réacteurs du futur (intégré, à boucles, avec ou sans circuit intermédiaire).
Vous participerez à l'amélioration des modèles en implémentant dans l'équation de diffusion des radionucléides dans l'acier, d'une part la diffusion intergranulaire, d'autre part une variation spatiale de la diffusivité intragranulaire des éléments fortement solubles dans le sodium.
Vous analyserez la pertinence des résultats et proposerez un ajustement des paramètres par comparaison aux résultats expérimentaux disponibles (profils de concentration dans l'acier).
Durée du contrat (en mois)
5 à 6 mois
Description de l'offre
Dans le cadre des études sur les réacteurs de IVème Génération, le CEA a développé en C++ un code de calcul (OSCAR-Na) dédié à la simulation de la contamination du circuit primaire des réacteurs à neutrons rapides à caloporteur sodium (RNR-Na).
Les mécanismes de transfert de contamination dans les RNR-Na sont modélisés dans le code OSCAR-Na. Le principal mécanisme est le transfert entre le métal et le sodium, basé sur l’égalité des flux de diffusion dans le métal, de dissolution/précipitation à l’interface métal/sodium et de diffusion dans la couche limite du sodium. Il permet de simuler correctement la contamination des échangeurs intermédiaires du réacteur PHENIX, ainsi que les transferts de masse et de contamination mesurés au cours d’essais dédiés dans des boucles sodium.
Cependant, certaines faiblesses du modèle ont été identifiées et doivent être corrigées. En particulier, il est proposé d’améliorer le modèle en ajoutant la prise en compte de la diffusion intergranulaire des éléments dans l’acier, ainsi qu’une variation spatiale de la diffusivité intragranulaire des éléments fortement solubles dans le sodium en raison du relâchement préférentiel de ces éléments qui augmente la concentration de lacunes à proximité de la surface de l’acier.
L’objet du stage est de tester les améliorations proposées avant qu’elles soient implémentées dans OSCAR-Na. Le travail pourra se décliner de la façon suivante :
- Mise à jour de la programmation avec le logiciel Scilab de la résolution numérique de l’équation de diffusion dans l’acier, pour reproduire la méthode mise en œuvre dans la version en cours d’OSCAR-Na. L’équation de diffusion généralisée intègre la croissance ou la récession de l’interface métal/sodium (par dépôt ou corrosion), ainsi que la décroissance radioactive et la création sous flux neutronique des nucléides dans l’acier,
- Vérification de la programmation par comparaison à OSCAR-Na,
- Intégration des améliorations proposées pour la diffusion intragranulaire et intergranulaire,
- Analyse de la pertinence des résultats et ajustement des paramètres par comparaison aux résultats expérimentaux disponibles (profils de concentration dans l’acier).
Vous serez encadré par les experts séniors de l’équipe de développement du code OSCAR.
Profil du candidat
Bac +5 – Ingénieur ou Master 2
Ingénieur généraliste, matériaux, analyse numérique
Qualités requises :
- autonomie et rigueur
- capacités d’analyse et de synthèse
- intérêt pour la modélisation/simulation et pour le travail à la frontière de plusieurs disciplines (matériaux, physico-chimie, thermodynamique, thermohydraulique, neutronique)
Localisation du poste
Site
Cadarache
Localisation du poste
France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)
Ville
Saint-Paul-Lez-Durance
Critères candidat
Langues
Anglais (Intermédiaire)
Diplôme préparé
Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs
Possibilité de poursuite en thèse
Non
Demandeur
Disponibilité du poste
01/02/2023
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