Stochastic nEutron Noise Techniques for onlINE surveiLLance - SENTINELLE H/F

CEA; Saclay; Sur place; EUR 30 000 - 38 000; Plein temps

Résumé du poste

Le CEA à Saclay recrute un post-doctorant pour développer et valider un solveur numérique déterministe des équations du bruit neutronique. Le travail est mené en GPU, avec une approche pixelisée et des validations sur données expérimentales et simulées.

Le candidat travaillera sur SENTINELLE, visant l’inférence en temps réel du facteur de multiplication et le balayage de configurations pour apprendre les paramètres du système.

Qualifications

• Compétences en développement de codes de simulation, notamment GPU et méthodes HPC.
• Bonne maîtrise des méthodes numériques pour des calculs neutroniques et bruit statistique.

Responsabilités

• Développer et valider un solveur numérique déterministe des équations du bruit neutronique sur GPU.
• Implémenter une approche pixelisée et optimisée pour le calcul rapide des observables (Feynman-α, Rossi-α).
• Constituer des jeux de données et conduire des balayages de configurations pour l’inférence du facteur de multiplication M.

Connaissances

GPU programming

HPC methods

Simulation codes

Formation

Doctorat

Outils

CUDA

Description du poste

SENTINELLE vise à démontrer en 24 mois la faisabilité d’un dispositif intégré « détecteur + algorithme » estimant en ligne le facteur de multiplication M (ou le keff qui est également une métrique de la réactivité) d’un système nucléaire. L’approche repose sur trois piliers : (i) la qualification puis l’adaptation de détecteurs gazeux Micromegas développés au CEA, avec la réalisation de trois prototypes — deux exemplaires jumeaux destinés à des mesures simultanées de bruit en deux positions pour les systèmes étendus et découplés, et un troisième dédié aux tests d’adaptation ; (ii) le développement d’un solveur déterministe sur GPU des équations des moments (moyenne et corrélations) de la population neutronique, calculant rapidement les observables de bruit (Feynman-α, Rossi-α, multiplicités locales) ; (iii) des approches inverses fondées sur des métamodèles entraînés sur ce solveur.

En cas de succès, SENTINELLE ouvrira la voie à un « réactivité-mètre » générique au service de la sûreté nucléaire (chargement des réacteurs, sûreté-criticité des installations du cycle), de la gestion de crise et du risque NRBC, en fédérant trois directions opérationnelles du CEA (DRF, DES, DAM) et deux partenaires externes (ASNR, École des Ponts).

Dans ce contexte, le CEA a décidé de recruter un post-doc de deux ans concernant spécifiquement le développement et la validation d’un solveur numérique pour la résolution des équations du bruit neutronique. Il s’agit tout d’abord d’implémenter un solveur déterministe des équations des moments de la population neutronique, en approche pixelisée sur GPU, permettant de calculer rapidement les observables classiques du bruit (courbes Feynman-α et Rossi-α) ainsi que des cartographies de coefficients de multiplication locaux. Dans le cadre de SENTINELLE, le solveur sera ensuite exploité par balayage de configurations pour constituer la base d'apprentissage d’un outil permettant d’inférer le facteur de multiplication M en temps réel. Si les performances des détecteur Micromegas sont au rendez-vous, le solveur déterministe sera validé sur la base de données expérimentales issues du projet SENTINELLE (obtenues par un autre post-doc travaillant sur le volet de SENTINELLE concernant l’amélioration des détecteurs Micromegas) ; en cas contraire, des données réacteur « synthétiques », simulées par méthodes de Monte-Carlo corrélées, se substitueront aux mesures expérimentales pour alimenter l'inférence et préserver la preuve de concept « détecteur + algorithme » qui est l’objectif central du projet SENTINELLE.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Méthodes numériques pour la neutronique

Profil du candidat

Compétences en développement de codes de simulation, notamment GPU et méthodes HPC

Localisation du poste

Site Saclay

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Gif-sur-Yvette

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+8 - Doctor of philosophy (PhD)

Formation recommandée

Simulation numérique, informatique scientifique

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

04/01/2027