Stage - Modélisation Thermomécanique d'Un Combustible pour le Réacteur Expérimental Rjh H/F CEA

Vous serez accueilli·e au sein de l'IRESNE, institut de la DES, où vous intégrerez l'équipe du laboratoire

Le stage est proposé au sein de l'institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone (IRESNE), basé sur le site du CEA Cadarache à 30 minutes d'Aix en Provence dans le sud-est de la France. 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.

Le réacteur Jules Horowitz (RJH) est un réacteur expérimental en cours de construction sur le site du CEA Cadarache. Il doit permettre de tester le comportement de matériaux et de combustibles sous irradiation, en soutien aux réacteurs nucléaires actuels et futurs. Il permettra également de produire des radioéléments à usages médical et industriel.

La plateforme logicielle « PLEIADES » est développée au CEA en collaboration avec différents partenaires industriels et académiques pour simuler le comportement des combustibles des différentes filières de réacteurs nucléaires. Le code de calcul éléments finis PLEIADES/MAIA, dédié aux réacteurs expérimentaux comme le RJH, permet de simuler le comportement en réacteur des plaques et des assemblages combustible.

Le stage se déroulera dans une équipe pluridisciplinaire qui développe, valide et utilise les outils de calcul de la plateforme PLEIADES. Le stagiaire bénéficiera ainsi de la proximité des spécialistes en développement d'outils de calcul scientifique et des spécialistes en étude du comportement des combustibles.

La première partie s'intéressera à la réalisation du maillage de l'élément combustible. Ce maillage sera construit avec le code CEA CAST3M ou avec le mailleur Gmsh, d'abord en 2D puis en 3D.

La deuxième partie du stage consistera en la modélisation de la couche d'interface entre le combustible et la gaine (loi de comportement, interaction avec la gaine et le combustible, ...).

Enfin, la dernière partie sera consacrée à la simulation représentative d'une plaque combustible issue d'une irradiation expérimentale, afin d'analyser son comportement sous irradiation (contraintes, déformations, gonflement). Les résultats de ces simulations seront comparés aux mesures issues des expériences.

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