Le réacteur expérimental CABRI est destiné aux études de sûreté en soutien au parc électronucléaire. Ce réacteur est installé sur le Centre d’Etudes de Cadarache du Commissariat à l’Energie Atomique (CEA). Le nouveau programme d’essais « CABRI International Program » (CIP) a pour objectif d’étudier le comportement de crayons combustibles de type REP (Réacteur à Eau sous Pression), à haut taux de combustion, équipés de gainage dits «avancés », lorsqu’ils sont soumis à un accident d’insertion de réactivité (correspondant à l’éjection d’une barre de contrôle).

Dans le cadre de ce programme, le LP2E (Laboratoire des Programmes Expérimentaux et d'Essais en sûreté) du CEA est en charge de la Préparation, de la Réalisation et du dépouillement des Essais.

L'injection de réactivité est obtenue pas dépressurisation rapide d'un gaz neutrophage (hélium 3) situé dans les barres transitoires du cœur CABRI. Un transitoire de puissance très intense (~20GW max) et très rapide (largeur à mi-hauteur de quelques dizaines de ms) résulte de cette injection de réactivité.

La maitrise fine de ce transitoire de puissance et de son intégrale (correspondant à l'énergie totale déposée dans le crayon d'essai) est un objectif majeur concernant la qualité et la sûreté de l'expérience.

Au cours de la dépressurisation, l'hélium 3 subit d'abord un refroidissement lié à la détente du gaz, puis un échauffement provenant de l'augmentation exponentielle du flux neutronique et des réactions (n,p).

Cet échauffement induit une accélération locale de la dépressurisation de l'hélium 3, et donc de l'injection de réactivité.

L’objet du stage est de créer un benchmark multiphysique relatif aux essais de transitoires de puissance de type RIA (Reactivity Initiated Accident) dans le réacteur CABRI. La réalisation s'appuiera sur les résultats expérimentaux obtenus lors des essais de démarrage de CABRI, complétés dans des résultats de simulation neutroniques (code TRIPOLI4) et thermohydrauliques (code CFD). L'objectif de ce benchmark sera de contribuer à la validation des outils de modélisation et de simulation modernes des transitoires RIA, en cours de développement au niveau international.