nouvelles techniques d'accélération de calcul de la propagation des particules 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

2019-10279  

Description de l'unité

Le SPRC (Service de Physique des Réacteurs et du Cycle) 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.
Une autre mission est la réalisation d'études neutroniques en soutien à la conception et à l'exploitation des réacteurs et des installations du cycle.

Délai de traitement

6 mois

Description du poste

Domaine

Neutronique et physique des réacteurs

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

nouvelles techniques d'accélération de calcul de la propagation des particules H/F

Sujet de stage

Test de nouvelles techniques d'accélération de calcul de la propagation des particules dans le cadre des études de radioprotection du réacteur de fusion ITER avec le code Monte Carlo TRIPOLI-4
ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) est un réacteur de fusion par confinement magnétique en cours de construction à Cadarache. Il a pour objectif de démontrer qu'il est possible de produire plus d'énergie par des réactions de fusion des deux éléments de l'hydrogène deutérium et tritium que l'énergie qu'il est nécessaire d'injecter dans la machine pour chauffer le plasma dans lequel les réactions de fusion surviennent. Le service SPRC est impliqué dans des projets de conception et de support au réacteur notamment par le biais de ses compétences en calcul de transport des particules dans le domaine de la radioprotection.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

 

Ces études neutroniques sont principalement réalisées à l'aide de codes de simulation de transport des particules dans la matière par la méthode de Monte Carlo tels que MCNP-5, majoritairement partagé par la communauté des neutroniciens d’ITER. Cette méthode est une méthode stochastique (ou probabiliste) de simulation des histoires des particules dans la matière en respectant les lois physiques des événements survenant aux particules. Les temps de calcul prohibitifs de ces méthodes pour des atténuations de la population de neutrons entre la source et la zone de calcul de l’ordre 106 à 108, voire plus encore, imposent de mettre en place des techniques d’accélération.

 

TRIPOLI-4 est un code utilisé dans de nombreux domaines du nucléaire au CEA qui utilisent certaines techniques d’accélération (aussi appelées réduction de variance). TRIPOLI-4 propose dans sa dernière version 4.11 une méthode appelée "Transformation exponentielle" et une méthode appelée AMS pour "Adaptive Multilevel Splitting". Ces méthodes ont récemment montré certaines limites pour les configurations particulières étudiées dans ITER ou dans un benchmark simplifié représentatif des problèmes rencontrés. D’autres méthodes tels que l’utilisation d’une fonction d’importance pré-calculée par un autre code de calcul ou l’utilisation de méthodes d’apprentissage par exemple peuvent être envisagées et ont déjà donné des résultats encourageants dans d’autres codes ou dans d’autres domaines d’étude.

 

L'intérêt du stage est l'appréhension des techniques de Monte Carlo d'une part et l'utilisation particulière de ces méthodes dans le cadre des réacteurs de fusion pour répondre à des problématiques de radioprotection (notamment le calcul du flux de particules derrière des écrans efficaces et les grandeurs qui dérivent de ces flux comme le débit d’équivalent de dose). La manipulation des techniques mises en œuvre dans les études de neutronique pour une machine de recherche internationale telle que ITER est particulièrement valorisante. Le stage présentera enfin des domaines d'étude variés : l'analyse mathématique des techniques de réduction de variance, la mise en œuvre et l'analyse des performances des différentes techniques. Le stagiaire pourra proposer des améliorations ou des innovations dans le domaine étudié des techniques de réduction de variance.

 

 

 

 

Pour candidater, contacter exclusivement:

PENELIAU Yannick

04 42 25 39 24

Yannick.peneliau@cea.fr

 

 

 

 

Profil du candidat

Connaissances et Savoir-faire essentiels : Physique des réacteurs, Neutronique, Méthode de Monte Carlo, Parallélisme, Réduction de variance, Statistiques, Probabilités
Moyens informatiques : Système d'exploitation Unix/Linux
Langages informatiques : Connaissance en C++

Localisation du poste

Site

Cadarache

Lieu

D952, 13115 Saint-Paul-lez-Durance, France

Critères candidat

Langues

Français (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

2eme ou 3eme année d'Ecole d'ingénieur ou Master 1 ou Master 2 en Physique nucléaire ou neutronique

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

06/01/2020