Stage - Calibration des Mesures de Flux Thermique dans l'Installation Merelava H/F CEA

Contexte et objectifs du stage
La sûreté des réacteurs nucléaires est essentielle pour le développement de cette énergie. La plateforme PLINIUS permet d'étudier des accidents nucléaires graves hypothétiques pour développer des stratégies de mitigation, sur plusieurs installations. Dans ces accidents, le corium, coeur en fusion à environ 2000°C, interagit avec le radier en béton, provoquant son ablation progressive. Une stratégie de refroidissement consiste à asperger le corium d'eau par le haut, étudiée expérimentalement sur l'installation MERELAVA.

MERELAVA est un banc expérimental cylindrique rempli de corium simulant ou prototypique pendant les essais, et pouvant être chauffé par induction pour simuler la puissance nucléaire résiduelle. Du béton sacrificiel peut être ajouté pour évaluer son ablation. Le corium à haute température est alors aspergé d'eau, entraînant des échanges multiphysiques complexes (ébullition, rayonnement, solidification, fracturation, dégagement gazeux). Les recherches actuelles visent à évaluer le flux de chaleur qu'il est possible d'extraire, mais la mesure expérimentale de ce flux est difficile et perturbée, nécessitant un calibrage précis des capteurs.

Déroulement du stage
Ce stage propose d'étudier l'ébullition dans un environnement modèle sans matériau fondu, afin de maîtriser les flux, calibrer les instruments et déterminer les incertitudes de mesure. Des pré-calculs thermiques seront également réalisés avec COMSOL. Une comparaison avec les résultats d'essais existants sera aussi réalisée.

Le travail consistera donc à :
S'approprier le fonctionnement de l'installation ;
Participer à la définition et à la réalisation d'essais en milieu modèle, en collaboration avec l'équipe du laboratoire ;
Comparer les résultats avec des modèles analytiques ou numériques (COMSOL, différences finies), estimer les pertes thermiques ;
Appliquer les résultats à l'interprétation des essais corium.

Cadre de réalisation du stage

Le stagiaire sera intégré au Laboratoire d'études et d'expérimentation pour les accidents graves (LEAG), sur le site de Cadarache. Ce travail pourra se poursuivre par une thèse sur l'étude du mécanisme d'imbibition.