Validation de Codes de Simulation Monte-Carlo sur Données Réelles à Basse Énergie . H/F CEA

La modélisation précise de la propagation couplée des électrons et des photons dans la matière est essentielle dans plusieurs domaines, notamment en radioprotection et en instrumentation nucléaire.
Compte tenu de la rareté des données expérimentales accessibles publiquement, la comparaison entre codes de simulation Monte Carlo est désormais d'usage courant. Des études récentes, menées par différentes unités du CEA, ont révélé des divergences entre TRIPOLI4, MCNP6 et GEANT4. Pour examiner celles-ci, les équipes concernées ont décidé de monter un projet commun tirant profit d'une campagne de mesures unique prévue au CEA entre 2025 et 2027. Des centaines de détecteurs à pixels doivent en effet être qualifiés avec des sources bêta pures pour le futur trajectographe interne de l'expérience ATLAS (CERN HL-LHC). Le projet VALERIAN (VALidation of Electron transport software for Radiation shielding and instrumentation using high-precision data collected by ITkPix modules and their Analysis) vise à développer des jumeaux numériques du banc d'essai existant avec les codes de simulation Monte Carlo TRIPOLI4, MCNP6 et GEANT4, et à les valider avec les données expérimentales acquises sur ce banc.
Ce stage se déroulera au sein du Service de Protection contre les Rayonnements ionisants et de surveillance de l'Environnement (SPRE) du CEA Saclay. L'une des missions du service consiste à fournir le support radiologique nécessaire au personnel travaillant dans les installations du centre, lesquelles couvrent une gamme d'énergie allant du keV au GeV. L'équipe SPRE impliquée dans ce projet utilise plusieurs codes de calcul permettant d'établir le zonage radiologique des aires expérimentales concernées, d'identifier les vulnérabilités potentielles des équipements utilisés/envisagés (rayonnements parasites), de concevoir des solutions de blindage appropriées ou encore de prédire l'activation des matériaux irradiés.
Le / la stagiaire sera impliqué·e dans les activités suivantes :
- assistance à l'acquisition et à l'analyse des données,
- modélisation et simulation du banc d'essai avec MCNP6,
- participation à la comparaison avec d'autres codes Monte Carlo.
En fonction de son avancement, l'utilisation du code Monte Carlo PHITS pourra également être envisagé. Ces travaux, qui devront régulièrement être présentés à la collaboration, pourront faire l'objet d'une publication.