Stage Bac+5 Neutronique - Dépot d'Énergie H/F ASNR (Autorité de sûreté nucléaire et de radioprotection)

En particulier, les codes de calcul Monte-Carlo évoluant permettent de prédire avec précision l'évolution de la composition isotopique de combustibles sous irradiation. En général, cette évolution isotopique est présentée en fonction du taux d'épuisement du combustible calculé à partir de la puissance via l'énergie déposée dans le système. Il est alors nécessaire de pouvoir calculer au mieux l'énergie déposée dans les différents matériaux suite à une réaction de fission. De récentes études ont montré qu'un impact important de la méthode de calcul de l'énergie déposée était obtenu pendant l'irradiation sur les paramètres neutroniques de sortie des calculs (coefficient de multiplication infini, compositions isotopiques ..), en fonction du type de combustible et de son épuisement.

Le calcul des facteurs de KERMA (Kinetic Energy Released per unit MAss), qui représentent l'énergie cinétique transférée aux particules chargées secondaires, permet d'estimer l'échauffement local du matériau, c'est-à-dire l'énergie réellement déposée dans le milieu. Ce calcul peut être réalisé au moment du " traitement " des évaluations de données nucléaires par les codes de processing, qui permet de mettre les données sous forme d'une bibliothèque utilisable par les codes de neutronique. Par exemple, le code américain NJOY de traitement des données nucléaires permet de calculer les KERMA via l'utilisation du module HEATR.

Le code GAIA, développé au LN, permet d'automatiser les calculs NJOY pour la génération des bibliothèques utilisées par les codes Monte-Carlo. L'objectif de ce stage est d'implémenter le calcul des KERMA dans le code GAIA, en faisant appel au module HEATR de NJOY, afin d'améliorer la précision des estimations d'énergie déposée lors des interactions neutroniques.

Dans ce cadre, le stagiaire devra modifier le code GAIA pour générer une bibliothèque contenant les facteurs KERMA. L'impact de ce développement sera ensuite évalué en réalisant des calculs Monte Carlo évoluants avec le code SERPENT2 pour différentes configurations d'assemblages de type REP.

Ce stage permettra à l'étudiant d'acquérir des connaissances sur les données nucléaires et leur traitement, ainsi que des compétences en modélisation et simulation neutronique sur des paramètres neutroniques d'intérêt pour la sureté.