Stage - Étude des Modes de Fission Nucléaire dans un Espace de Déformation Multidimensionnel H/F CEA

Vous serez accueilli·e au sein de l'IRESNE, institut de la DES, où vous intégrerez l'équipe du laboratoire et participerez pleinement à ses activités.

Description du stage
Le développement des modèles microscopiques pour le calcul des observables de fission reste un objectif clé du laboratoire LEPh. Dans ce stage, nous allons utiliser le modèle de goutte liquide pour le calcul des rendements de fission.

Contexte scientifique
En nous appuyant sur les travaux pionniers de Bohr et Wheeler [1], nous pouvons expliquer la grande variété des rendements de fission observés dans le charte nucléaire par des différences dans la structure de la surface d'énergie potentielle associée. Cette surface n'est pas observable et ne peut pas être mesurée, mais nous pouvons la calculer à l'aide de divers modèles nucléaires. Au cours du processus de fission, le noyau change de forme, ce qui entraîne une modification correspondante de son énergie potentielle, car les énergies de Coulomb et de surface dépendent de la forme du noyau. L'interaction entre ces deux quantités donne naissance à un paysage de vallées et de crêtes, en fonction du paramètre de déformation utilisé pour décrire la forme nucléaire. Nous pouvons imaginer la fonction d'onde nucléaire se déplaçant sur ce paysage, empruntant différents chemins qui mènent à différents fragments de fission. L'objectif de cette étape est de mettre en oeuvre un algorithme simple de marche aléatoire pour explorer les différents chemins sur une surface d'énergie potentielle multidimensionnelle, qui est construite à l'aide du modèle de goutte liquide à portée finie.
À la fin des calculs, nous disposerons d'une variété de chemins menant à différents fragments de fission, à chacun desquels nous pourrons attribuer un poids statistique en fonction de sa contribution aux rendements de fission finaux. Nous utilisons ensuite chaque chemin individuel pour calculer le coefficient de transmission des neutrons, mais au lieu d'utiliser un seul chemin basé sur l'énergie minimale, nous pouvons utiliser l'ensemble statistique avec ses propres poids statistiques.
[1] N. Bohr et J. A. Wheeler, Phys. Rev. 56, 426 (1939)

Objectif
L'objectif primaire est de développer une interface C++ ou Fortran pour calculer les surfaces d'énergie potentielle à l'aide du code Fortran développé à Cadarache, puis d'implémenter un algorithme pour parcourir ces surfaces et en extraire les quantités d'intérêt pour la fission

Missions
Grâce à ses compétences en programmation et en calcul numérique, l'étudiant pourra effectuer une série de calculs sur grande échelle afin d'explorer le rôle des différents paramètres de déformation sur les produits de fission.
Il développera également une méthode efficace pour stocker les données et des outils statistiques pour les analyser.