STAGE - Simulation par champ de phase de la migration des porosités dans le combustible nucléai[...]

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

Résumé du poste

Un centre de recherche en énergie propose un stage sur la simulation par champ de phase de la migration des porosités dans les combustibles nucléaires. Ce stage, d'une durée de 5 à 6 mois, cible les étudiants en ingénierie avec des compétences en science des matériaux et programmation. Les candidats travailleront sur la modélisation physique et le développement numérique pour optimiser les performances du combustible. Des perspectives de thèse peuvent suivre ce stage.

Prestations

RTT

Réseau de bus gratuit

Restauration collective

CSE

Qualifications

• Recherche un stage de 5 à 6 mois.
• Doté d'un bon sens de l'analyse et d'une curiosité sans limite.
• Intérêt pour la programmation requis.

Responsabilités

• Modéliser les phénomènes de migration de porosité.
• Développer des outils de simulation numériques.
• Analyser la microstructure du combustible sous irradiation.

Connaissances

Compétences en science des matériaux

Mécanique des milieux continus

Programmation

Analyse scientifique

Travail en équipe

Formation

Formation bac + 5 en ingénierie

Outils

SLOTH (simulateur)

Description du poste

Description du poste

Mécanique et thermique

Intitulé de l'offre

STAGE - Simulation par champ de phase de la migration des porosités dans le combustible nucléaire H/F

Sujet de stage

Modéliser et simuler l'évolution de la porosité dans les combustibles oxydes mixtes d'uranium et de plutonium utilisés dans les réacteurs à neutrons rapides.

Durée du contrat (en mois)

Description de l'offre

Ce stage s'inscrit dans un projet du CEA visant à modéliser et simuler l'évolution de la porosité dans les combustibles oxydes mixtes d’uranium et de plutonium utilisés dans les réacteurs à neutrons rapides. Comprendre le comportement de ces porosités est un enjeu pour optimiser les performances du combustible et, dans ce contexte, un des objectifs majeur est d’évaluer précisément la vitesse de migration des porosités dans le combustible.

Pour cela, une des approches suivie par les équipes du département d’étude des combustibles du CEA consiste à développer des outils de simulation numérique basés sur la méthode du champ de phase pour prédire le comportement des porosités de fabrication.

Objectif du stage

Ce stage vise à contribuer au développement des outils de simulation du combustible nucléaire en implémentant dans un solveur éléments finis HPC [1] un modèle de la littérature [2]. L’objectif de ce travail est double: il s’agit d’une part, de mieux comprendre la modélisation déjà publiée à l’échelle internationale pour répondre à cette problématique tout en mettant en évidence les limites de ces premiers modèles. Ainsi, dans un second temps, les résultats obtenus pourront être comparés à ceux obtenus par un nouveau modèle développé par l’équipe encadrante. Cette comparaison pourra également contribuer à l’optimisation du modèle de champ de phase du CEA.

En contribuant au développement d’un outil de calcul, l’étudiant pourra acquérir une gamme variée de compétences.

Vos missions vous amèneront à travailler sur :

• Modélisation physique : les phénomènes qui régissent la migration de la porosité seront décrits par la méthode du champ de phase, qui permet de simuler l’évolution spatio-temporelle d’une interface continue entre deux phases, ainsi que du transport de la chaleur.
• Développement numérique : les équations seront implantées dans le code aux éléments finis SLOTH [1], dédié aux simulations par champ de phase de l’évolution physico-chimique des matériaux.
• Analyse de l’évolution microstructurale du combustible sous irradiation : le modèle sera utilisé pour étudier l’évolution de la morphologie des porosités pendant leur mouvement.
• Validation et applications : Confronter les prédictions du modèle aux données expérimentales et à autres modèle disponibles dans le code.

Le stage est proposé au sein de l’institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d’énergie bas carbone, basé sur le site du CEA Cadarache. L’institut mène notamment des activités de R&D sur les combustibles nucléaires dans l’objectif d’accroître la sûreté et la performance des réacteurs actuels et de développer les combustibles des réacteurs du futur. Ces activités associent simulation numérique/modélisation et expérimentation. Un bon déroulement du stage pourra être suivi par une thèse de doctorat au sein des équipes de l’unité d’accueil.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Profil du candidat

De formation bac + 5 ou en 3ème année d\'école d\'ingénieur, vous recherchez un stage de 5 à 6 mois.

Vous disposez de compétences en science des matériaux, mécanique des milieux continus, avec un intérêt pour la programmation.

Doté d\'un bon sens de l\'analyse, d\'une curiosité sans limite, vous avez le goût du travail en équipe.

Pourquoi Intégrer le CEA ?

- Donner du sens à votre carrière en travaillant au service des grands enjeux sociétaux de demain.
- Avoir des perspectives de carrière avec plus de 60 familles de métier, des formations...
- Nos avantages : RTT, réseau de ligne de bus sur certains centres (gratuit), restauration collective, CSE…

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l’intégration des personnes en situation d’handicap, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation.

Localisation du poste

France, Provence-Côte d\'Azur, Bouches du Rhône (13)

Ville

Critères candidat

Diplôme préparé

Formation recommandée

Mécanique, Matériaux, Mathématiques appliquées, Physique appliquée, Physico-chimie des matériaux

Possibilité de poursuite en thèse

Demandeur

Disponibilité du poste

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.

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