Vous serez accueilli·e au sein de l’IRESNE, institut de la DES, où vous intégrerez l’équipe du laboratoire et participerez pleinement à ses activités.

La conception d’un cœur de réacteur nucléaire nécessite l’évaluation de grandeurs neutroniques d’intérêt comme la distribution de la puissance ou la réactivité pour chaque configuration du cœur. La diversité des configurations cœurs possibles impose de disposer d’outils de calculs très rapides pour pouvoir toutes les étudier.

Il est alors courant de recourir à l’approximation de la diffusion pour simplifier la résolution. Cette dernière ne fournit des estimations fiables qu’à travers une remontée d’échelle rigoureuse qui nécessite la mise en place d’un premier calcul dit « réseau » ne modélisant qu’un seul assemblage combustible en réseau infini. Ce calcul en théorie du transport a pour objectif de fournir des données d’entrées moyennées prenant en compte les effets fin de la physique.

Ces calculs « réseau » sont généralement menés avec des outils déterministes tels qu’APOLLO2.

L’étude d’assemblages particulièrement hétérogènes et la recherche d’une grande précision entrainent des temps de calculs importants. Parallèlement, d’autres outils de calcul ont été conçus pour mener des calculs de grande précision : les codes de Monte Carlo. L’enjeu de ce stage est d’explorer le compromis précision et temps de calcul proposé par ces derniers outils.

Le Laboratoire de Projets Nucléaires (LPN), au sein de la Direction des EnergieS du CEA, est en charge du développement et de la validation des outils de calcul scientifique neutroniques dédiés aux réacteurs expérimentaux.

Ces OCS suivent progressivement l’évolution des capacités offertes par les solveurs existants, et l’évolution des besoins de précision et de temps de calcul. Cette évolution des outils accompagne celle des méthodologies d’étude qui garantissent des réacteurs  plus sûrs et plus efficaces.

Le travail demandé pour ce stage consiste à créer des jeux de données Monte-Carlo pour un assemblage unique, post-traiter leurs résultats pour générer des sections efficaces homogénéisées et condensées.

Ces sections seront ensuite utilisées avec le calcul cœur complet du schéma industriel existant. Les résultats obtenus feront l’objet d’une comparaison à ceux du calcul de référence. L’étudiant prendra en main les codes de calcul TRIPOLI-4,  SERPENT, ainsi que le formulaire de calcul industriel.

Il implémentera le calcul des sections homogénéisées, et mènera des choix de modélisation avec l’aide de son encadrant. Des calculs de référence sur un cœur entier seront également menés sans remontage d’échelle pour juger des gains obtenus par rapport au schéma industriel.

Curieux et doté d'un fort intérêt pour les méthodes de calcul ou la neutronique, vous aimez les défis et savez faire preuve d'autonomie.

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