Optimisation de forme au service de l'innovation combustible

CEA; Saint-Paul-lès-Durance; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Une institution de recherche en énergie recherche un candidat pour une thèse dédiée au développement de nouvelles méthodes numériques afin d'optimiser les combustibles pour l'industrie nucléaire. Le candidat idéal possède un M2 en mathématiques appliquées et un solide bagage en calcul scientifique et analyse numérique. Ce poste offre une opportunité de collaboration avec l'Université de Nice, tout en visant des combustibles plus sûrs pour l'avenir de l'énergie nucléaire.

Qualifications

• Solide bagage en calcul scientifique et analyse numérique.
• Connaissances de base en thermique et mécanique des milieux continus.
• Capacité à travailler sur des problématiques exploratoires.

Responsabilités

• Développer des méthodes numériques pour l'optimisation de combustibles.
• Modéliser des phénomènes thermo-mécaniques.
• Collaborer avec l'Université de Nice sur des projets de recherche.

Connaissances

Calcul scientifique

Analyse numérique

Curiosité

Créativité

Formation

M2 mathématiques appliquées

Description du poste

Description du sujet de thèse

Le sujet de thèse consiste à développer des méthodes numériques (capitalisées dans un code semi-industriel) afin de proposer de nouvelles formes de combustibles pour l'industrie nucléaire.

Domaine

Sciences pour l'ingénieur

Sujets de thèse

Optimisation de forme au service de l'innovation combustible

Contrat

Thèse

Description de l'offre

L'industrie nucléaire vise à développer des combustibles nucléaires toujours plus sûrs avec des combustibles appelés " Accident-Tolerant Fuel " [1]. Cela passe notamment par la conception de combustibles fonctionnant à relativement basse température (dit "froids ") en fonctionnement nominal, ce qui peut s'obtenir par l'ajout d'additifs très conducteurs.

L'objectif de la thèse est de développer des méthodes numériques (capitalisées dans un code semi-industriel), afin de pouvoir proposer de nouvelles "formes" de combustibles (le mot "forme" étant pris au sens de la structure interne ou de la microstructure), optimisées pour les phénomènes considérés. Pour ce faire, on utilisera des techniques mathématiques et numériques récentes liées à l'optimisation de forme [2].
L'étude commencera par une modélisation simple des phénomènes thermo-mécaniques [3]. Puis, un aller-retour entre l'implémentation de méthodes, les résultats obtenus et la modélisation physique sera nécessaire, afin de reformuler des problèmes physiques plus complexes sous une forme numériquement accessible.

Cette thèse se déroulera au CEA de Cadarache au sein du Département d'Etude des Combustibles, plus précisément du Laboratoire des Méthodes Numériques et Composants Physiques pour la plate-forme PLEIADES (LMCP). Ce département est rattaché à l'Institut IRESNE, l'Institut de REcherche sur les Systèmes Nucléaires pour la production d'Energie bas carbone. La thèse sera réalisée en collaboration avec une équipe de l'Université de Nice offrant ainsi un encadrement à la fois académique et en lien avec les problématiques industrielles. Elle s'inscrit plus largement dans le projet Fast-in-Fuels, au sein du Programme Prioritaire de Recherche PEPR DIADEM.

Le candidat sélectionné possèdera un solide bagage en calcul scientifique, en analyse et analyse numérique d'équations aux dérivées partielles, ainsi que des notions d'optimisation. Idéalement, il aura également des connaissances de base en thermique et mécanique des milieux continus. Le sujet proposé a un objectif appliqué ciblé, mais il possède une véritable composante exploratoire. Par ailleurs, il se trouve au carrefour de champs scientifiques variés. C'est pourquoi il sera attendu de l'étudiant en thèse de faire preuve de curiosité et créativité.

[1] Review of accident tolerant fuel concepts with implications to severe accident progression and radiological releases, 2020.
[2] G. Allaire. Shape optimization by the homogenization method, volume 146 of Applied Mathematical Sciences. Springer-Verlag, New York, 2002.
[3] T. Devictor. Manuscrit de thèse, 2025 (a paraître)

Université / école doctorale

Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (STIC)

Localisation du sujet de thèse

Site

Cadarache

Critères candidat

Formation recommandée

M2 applied mathematics

Demandeur

Disponibilité du poste

01/10/2026

Personne à contacter par le candidat

Josien Marc
[e-mail]
CEA
DES/DEC/SESC/LMCP
DES/IRESNE/DEC/SESC/LMCP - Bât.151
Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives
Centre de Cadarache | 13108 Saint Paul-lès-Durance
04 42 25 75 72

Tuteur / Responsable de thèse

Pantz Olivier
[e-mail]
Université de Nice Sophia-Antipolis
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné
Bâtiment Fizeau, Bureau 05-013
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné
UMR CNRS 7351
Université de Nice Sophia-Antipolis
Parc Valrose
06108 NICE Cedex 02
04.89.15.04.86

En savoir plus

• https://scholar.google.com/citations?user=dK7heIAAAAAJ&hl=fr&oi=ao
• https://www.cea.fr/energies/iresne/Pages/Accueil.aspx
• https://math.unice.fr/~pantz/