Performance comparée de parcs nucléaires de multi-recyclage de l'uranium et du plutonium H/F
Stage Saint-Paul-lès-Durance (Bouches-du-Rhône) Études / Statistiques / Data
Description de l'offre
Détail de l'offre
Informations générales
Entité de rattachement
Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).
Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.
Référence
2019-10260Description de l'unité
Le SPRC (Service de Physique des Réacteurs et du Cycle) regroupe les compétences en neutronique et physique nucléaire dans le domaine de la physique des réacteurs et du cycle du combustible associé. Une des missions principales du SPRC est de fournir au CEA et à ses partenaires industriels, des formulaires de calcul pour les diverses filières de réacteurs (ensemble de données nucléaires et schémas de calcul validés). Ces formulaires industriels permettent d'évaluer avec une précision suffisante, pour une filière nucléaire et son cycle associé, les paramètres neutroniques nécessaires à la conception, au fonctionnement et à la sûreté des réacteurs ainsi qu'à celles des autres étapes du cycle nucléaire.
Description du poste
Domaine
Neutronique et physique des réacteurs
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Performance comparée de parcs nucléaires de multi-recyclage de l'uranium et du plutonium H/F
Sujet de stage
Dans le parc de réacteurs à eau pressurisée (REP) français, le plutonium contenu dans les combustibles UOX usés est recyclé sous forme de combustible MOX. Le recyclage de l'uranium fissile subsistant dans les combustibles UOX usés (uranium de retraitement), sous forme de combustible URE (Uranium Ré-Enrichi), a également été entrepris par le passé et pourrait reprendre au cours de la prochaine décennie. Toutefois, le recyclage des combustibles usés demeure aujourd'hui incomplet. Une fois déchargés des REP, les assemblages MOX et URE usés ne sont pas recyclés et s'accumulent dans les piscines de l'aval du cycle.
Durée du contrat (en mois)
6 mois
Description de l'offre
Afin d’éviter de transférer la gestion de ces combustibles usés aux générations futures, une stratégie de gestion des matières nucléaires recyclant l’ensemble des combustibles usés déchargés des réacteurs est envisagée. Les réacteurs de quatrième génération pourraient permettre d’étendre le recyclage à tous les types de combustibles usés. Toutefois, ces réacteurs du futur pourraient devenir compétitifs à l’horizon de la fin du siècle, si bien qu’il faut envisager des solutions de recyclage avancé dans l’intervalle, en s’appuyant sur les REP du parc actuel et en construction (EPR).
L’introduction du multi-recyclage en REP entraîne une évolution des matières en réacteur et dans le cycle impactant les performances du parc électronucléaire, telles que la production de déchets ultimes à vitrifier, la fraction du parc concernée par l’introduction de gestions à base de plutonium, ou encore la consommation de ressources en uranium naturel. Afin d’évaluer les performances de ces parcs électronucléaires avancés, l’outil SEPAR, développé récemment au SPRC, peut être utilisé. Cet outil permet de décrire rapidement des parcs électronucléaires à l’équilibre du point de vue des flux de combustibles en intégrant la modélisation neutronique de réacteurs via des méta-modèles par réseaux de neurones.
La première étape de ce stage consistera à analyser des résultats de simulations de réacteurs réalisées avec les codes de calcul neutronique APOLLO2 (spectre thermique) et ERANOS (spectre rapide). Ces résultats permettront d’alimenter la construction de méta-modèles pour l’outil SEPAR pour différents types de combustibles et réacteurs (REP UOX, MOX, URE, MIX, CORAIL, RNR MOX…). Ensuite, à l’aide de SEPAR, les performances de plusieurs parcs électronucléaires de multi-recyclage en cycle U/Pu seront évaluées. Les résultats seront également validés via des simulations dynamiques du cycle, réalisées avec le code de scénarios de référence du CEA, COSI. Des routines en Python et/ou en C++ seront développées pour extraire les résultats d’intérêt, les post-traiter et les analyser. Ce travail de comparaison permettra de dégager des pistes d’orientation vers des études d’optimisation de concepts. Les premières modélisations neutroniques pourront être réalisées en fin de stage.
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Pour postuler à ce stage, prendre contact exclusivement avec:
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Fanny COURTIN / Guillaume MARTIN
04 42 25 49 24 / 04 42 25 27 31
fanny.courtin@cea.fr / guillaume.martin@cea.fr
Moyens / Méthodes / Logiciels
Moyens informatiques : Système d'exploitation W10 et Unix/Linux
Profil recherché
Profil du candidat
Connaissances et Savoir-faire essentiels : Physique des réacteurs, neutronique.
Moyens informatiques :
Système d'exploitation Unix/Linux
Outil de simulation SEPAR, Code de scénarios COSI
Langages informatiques : Connaissance en Python