Simulation des joints de grains de UO2 H/F
Stage Saint-Paul-lès-Durance (Bouches-du-Rhône) Chimie / Biologie / Agronomie
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
2020-14318Description de l'unité
"Le stage est proposé au sein du Département d'Etudes des Combustibles (DEC), localisé sur le centre de Cadarache. Ce département est rattaché à l'institut IRESNE (Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone) de la Direction des Energies (DES). Il mène une activité centrée autour du combustible nucléaire dans l'objectif d'accroître les performances et la sûreté des réacteurs actuels (générations 2&3) et de développer les combustibles nucléaires des réacteurs du futur (4ème génération). Il a pour mission d'acquérir, d'intégrer et capitaliser les connaissances relatives à la conception, à la fabrication, à la caractérisation et à l'étude du comportement des éléments combustibles nucléaires en réacteur. Les activités du DEC associent simulation numérique/modélisation, expérimentation dans des laboratoires dédiés aux combustibles nucléaires (Laboratoire UO2, laboratoire de haute activité LECA-STAR), analyses radiochimiques et chimiques.
Le DEC rassemble environ 250 ingénieurs, chercheurs et techniciens et contribue à la formation par la recherche avec l'accueil de plus d'une centaine de stagiaires (Master, Ecole d'ingénieurs, DUT…), d'apprentis, de doctorants et post-doctorants. Il entretient de nombreuses collaborations avec des partenaires industriels, des laboratoires académiques (universités, CNRS) que ce soit au niveau national ou international.
Description du poste
Domaine
Matériaux, physique du solide
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Simulation des joints de grains de UO2 H/F
Sujet de stage
Simulation à l'échelle atomique de joints de grains réels de UO2
Durée du contrat (en mois)
4 à 6 mois
Description de l'offre
Contexte:
Ce stage s'inscrit dans le cadre de l'étude des joints de grains au sein du combustible nucléaire UO2. Récemment, des examens de combustible irradié ont montré que les bulles de gaz de fission observées aux joints de grains présentent des caractéristiques différentes selon l'orientation et le type de joint examiné. La simulation à l'échelle des atomes des joints de grains étudiés expérimentalement offre la possibilité de relier cette observation aux propriétés énergétiques et structurales des différents joints. En effet, les propriétés des joints de grains peuvent être déterminées par simulation atomistique alors qu'elles sont difficiles à obtenir par l'expérience.
Objectifs:
L'objectif du stage sera d'appliquer aux joints de grains étudiés lors des examens mentionnés ci-dessus les méthodes de simulation développées au laboratoire pour étudier les joints de grains de UO2. Il s'agira de déterminer leurs énergies de formation, leurs structures et leurs propriétés mécaniques et de les comparer pour tenter de faire le lien entre les observations expérimentales et les propriétés calculées.
Déroulement:
Dans un premier temps, le stagiaire devra prendre en main le code de dynamique moléculaire LAMMPS et le logiciel de construction de joints de grains Atomsk. Ensuite, ces outils seront utilisés pour calculer les diverses propriétés des joints de grains concernés. Enfin, une analyse détaillée des résultats sera menée dans le but d'expliquer les différences observées entre ces joints lors des examens expérimentaux.
Collaborations:
Collaboration très étroite avec les expérimentateurs ayant réalisés les examens concernés dans un autre service du département.
Moyens / Méthodes / Logiciels
Utilisation des codes LAMMPS et Atomsk. Travail effectué sous Linux. Accès aux calculateurs du CEA e
Profil recherché
Profil du candidat
Ecole d'Ingénieur ou Master Recherche en Physique du solide, Physique Théorique, Chimie-Physique.