Stage - Ajustement des Coefficients de Diffusion à l'Aide des Flux du Transport H/F CEA

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Les schémas de calcul neutronique à visée industrielle sont conçus pour offrir un compromis pertinent entre précision et temps de calcul. Une approximation couramment utilisée est l'approximation de la diffusion. Il s'agit de la loi de Fick pour les neutrons. L'utilisation de cette approximation soulève plusieurs enjeux, notamment la détermination des coefficients de diffusion.

Les schémas de calcul industriels sont organisés autour de deux étapes. Une étape « réseau » lors de laquelle le transport des neutrons est résolu très finement sur une fraction de la géométrie, et une étape coeur lors de laquelle l'approximation de la diffusion est utilisée sur la géométrie 3D du coeur entier. L'étape réseau permet d'estimer des grandeurs moyennées utilisées pour la résolution de l'équation de la diffusion. L'expérience montre que le calcul en diffusion sur la géométrie du calcul réseau ne permet pas de retrouver les principales grandeurs neutroniques. Un calcul d'équivalence est alors classiquement mené pour corriger les écarts. Ce sujet de stage explore une autre voie: l'adaptation des coefficients de diffusion.

Le travail attendu pour ce stage consiste à mettre en place le calcul de l'écart entre le résultat attendu de la loi de Fick, et celui estimé à partir d'un jeu de coefficient de diffusion et de flux. Une méthode d'ajustement sera alors utilisée pour estimer les coefficients de diffusion. Une fois un jeu de coefficient de diffusion estimés, des calculs de diffusion en coeur entier seront menés ainsi que des calculs Monte-Carlo. Les résultats des calculs en diffusion menés avec les coefficients de diffusion ajustés ou ordinaires seront comparés aux résultats du calcul Monte-Carlo. Un travail similaire a déjà été mené sur des réacteurs CANDU en 2016 (Ashlea V. K. Colton, 2016, University of Ontario Institute of Technology). L'étudiant prêtera une attention particulière aux temps de calcul, et étudiera la possibilité d'utiliser des coefficients de diffusion directionnels.