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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Validation de modèles neutroniques


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

2021-18793-S0597  

Description de l'unité

Le SPRC (Service de Physique des Réacteurs et du Cycle), intégré au Département d'études des réacteurs (DER) de l’Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d’énergie bas carbone (IRESNE) regroupe les compétences en neutronique et physique nucléaire dans le domaine de la physique des réacteurs et du cycle du combustible associé.
Une des missions principales du SPRC est de fournir au CEA et à ses partenaires industriels, des formulaires de calcul pour les diverses filières de réacteurs (ensemble de données nucléaires et schémas de calcul validés). Ces formulaires industriels permettent d'évaluer avec une précision suffisante, pour une filière nucléaire et son cycle associé, les paramètres neutroniques nécessaires à la conception, au fonctionnement et à la sûreté des réacteurs ainsi qu'à celles des autres étapes du cycle nucléaire.
En complément, le SPRC participe à la réalisation des mesures différentielles des données nucléaires, à leur mise en forme et à leur qualification. Il réalise également les études neutroniques de conception de cœurs de réacteurs innovants, et, à l'aide d'études de scénarios électronucléaires, évalue l'incidence des évolutions du parc des installations nucléaires (réacteurs et usines).

Description du poste

Domaine

Neutronique et physique des réacteurs

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Validation de modèles neutroniques

Sujet de stage

Validation de la méthode d'équivalence en albédo pour le calcul APOLLO3 des paramètres neutroniques des réflecteurs REP

Durée du contrat (en mois)

5 à 6 mois mois

Description de l'offre

Dans le cadre de la validation du code déterministe APOLLO3 du CEA, on s’intéresse à une méthode d'équivalence en albédo pour la détermination des paramètres neutroniques des réflecteurs des REP. Bien que les moyens de calcul informatique soient en constante amélioration, la modélisation du cœur complet génère un nombre trop important de variables pour être réalisée sans approximations. Pour une application industrielle ou de type 'projet', les contraintes de temps de calcul et d’espace mémoire conduisent à l'utilisation de modèles très simplifiés : approximation de la diffusion, homogénéisation des assemblages et discrétisation en énergie à peu de groupes (deux le plus couramment). Pour ces modèles simplifiés, il est nécessaire de définir une méthode de représentation du réflecteur. Contrairement aux assemblages combustibles, il n'est pas possible de faire l'hypothèse de mode fondamental pour le réflecteur car il ne possède pas de sources de fission (les seules sources de neutrons proviennent des neutrons qui fuient hors du cœur). La méthode classique d’homogénéisation des assemblages, basée sur un calcul en réseau infini, ne peut donc pas s’appliquer et il est nécessaire de définir une situation de référence plus réaliste pour le réflecteur. Pour cela, on réalise un calcul en transport fin sur une géométrie réduite décrivant l’ensemble cœur-réflecteur ; le plus souvent ce calcul est effectué sur une traverse 1D. De plus, dans un calcul de cœur, on ne s’intéresse pas, à proprement parler, au flux de neutrons dans le réflecteur mais à ses propriétés de réflexion des neutrons. Le réflecteur peut donc être représenté par des matrices d’albédos. Celles-ci sont déterminées par des calculs du réflecteur seul avec une source provenant du calcul de traverse précédent. Ces albédos définissent la situation de référence à reproduire. Deux possibilités se présentent alors pour la représentation du réflecteur : soit il est directement modélisé par les albédos, soit il est représenté par un milieu homogène « équivalent » dont les paramètres (sections efficaces et coefficients de diffusion) permettent de reproduire la matrice d’albédos à l’interface. C’est cette seconde possibilité qui est privilégiée car plus facile à mettre en œuvre dans des calculs de cœur. L’objectif du stage est donc de valider cette méthode d’équivalence en albédo introduite récemment dans APOLLO3. La validation portera sur un calcul 2D d’un quart de cœur de type REP pour deux types de réflecteur : baffle mince en acier + eau, représentatif des réacteurs de deuxième génération, baffle lourd, représentatif de la troisième. Le calcul de référence, qui permettra une comparaison de la réactivité et de la distribution de puissance, sera réalisé directement en transport fin. Les résultats de ce travail seront suivis avec attention par le CEA et ses partenaires industriels EDF et FRAMATOME pour une potentielle mise en œuvre de la méthode dans les prochaines chaînes de calcul.

Profil du candidat

2ème ou 3ème année d’Ecole d’ingénieur, Master 1 ou Master 2. Connaissances en neutronique et physique des réacteurs indispensables
APOLLO3/Python
Diplôme École d'ingénieurs

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur