Stage Sûreté-Criticité Vers une Exploitation Optimisée de la Validation Expérimentale H/F CEA

Les études de sûreté-criticité visent à établir les dispositions, nécessaires et suffisantes, pour prévenir le risque d'amorçage et d'entretien de réactions de fission en chaîne. Elles sont réalisées à partir d'outils tel que l'Outil de Calcul Scientifique (OCS) CRISTAL. Ces derniers disposent de dossier de vérification et de validation regroupant, notamment, des éléments démontrant leur capacité à reproduire des résultats expérimentaux représentatifs des configurations d'application. Cette validation, et son applicabilité aux différentes configurations industrielles représente une des problématiques majeurs en sûreté-criticité.

La grande diversité des applications rencontrées en criticité (type de milieu fissile, géométrie, etc.), peut amener les industriels à traiter des configurations peu ou pas représentées dans le dossier de validation. La méthode de transposition permet malgré tout de tirer profit des éléments de la validation expérimentale afin d'estimer les potentiels biais et incertitudes de calcul dus aux données nucléaires sur le coefficient effectif de multiplication. Le recours à un grand nombres d'expériences de la base de validation nécessite, en toute rigueur, la considération des corrélations induites par les paramètres expérimentaux incertains, partagés entre ces expériences. Cependant, de nombreux travaux internationaux, notamment dans le cadre de groupes d'experts de l'OCDE/AEN dans lesquels le CEA est impliqué, pointent la très grandes difficultés d'obtenir des coefficient fiable et robuste pour un grand nombre d'expériences historiques.

De précédent travaux ont démontré que la méconnaissance de cette grandeur pouvait amener à une variabilité significative des résultats, difficilement contournable par les critère usuelle de sélection d'expériences. Une solution serait d'étudier de nouveaux critères de sélection d'expériences, ou combinaison de critères, permettant notamment d'extraire toutes données physiquement incompatibles d'un point de vue statistique.
Après la prise en main des outils de l'OCS CRISTAL : déterministe (APOLLO2) et Monte-Carlo (TRIPOLI-4®), le stage consistera à approfondir la réflexion sur différentes approches de sélection/réjection d'expériences dans le processus de transposition des biais et incertitudes de calcul.

Ce stage permettra à l'étudiant de prendre en main les outils de modélisation neutronique déterministes et Monte-Carlo, d'appréhender la notion de schémas de calcul en criticité, ainsi que la problématique clé d'exploitation des bases de validation expérimentale en vu de déterminer les biais et incertitudes de calculs pour les études de sûreté-criticité. La méthode abordée est d'intérêt majeur dans le cadre des démarches de validation et quantification des incertitudes des codes de calcul.

Ce sujet représente un intérêt pour les travaux de recherche et développement du CEA, ses partenaires industriels, et s'intègre dans les réflexions de la communauté internationale.