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Expire bientôt CEA

stage - Etude de préconception d'une boucle à sels fondus 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

2021-17873

Description de l'unité

Le Service de Physique Expérimentale, d'essais en Sûreté et d'Instrumentation (SPESI) est un service du Département d'Etudes des Réacteurs (DER) rattaché à l'Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone (IRESNE) de la Direction des énergies (DES) du Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA).
Le SPESI est composé du :
- Laboratoire de Dosimétrie, Capteurs et Instrumentation (LDCI) ;
- Laboratoire d'EXploitation de l'Installation Cabri (LEXIC) ;
- Laboratoire des Programmes Expérimentaux et d'Essais en sûreté (LP2E).
Le LP2E conçoit et réalise, en collaboration avec le laboratoire d'exploitation, des expériences intégrales ou des essais en sûreté. Dans le cadre du programme CIP (CABRI International Programme) avec l'IRSN, le LP2E a pour mission, la préparation, la conduite, le dépouillement et l'analyse des essais réalisés par le CEA sur l'installation CABRI et pilotés par l'IRSN. Dans le cadre des programmes expérimentaux, le LP2E a pour mission, la conception, la préparation, le suivi sur l'installation, le dépouillement et l'analyse des mesures réalisées sur des installations nationales, internationales, actuelles ou futures.

Description du poste

Domaine

Neutronique et physique des réacteurs

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

stage - Etude de préconception d'une boucle à sels fondus H/F

Sujet de stage

Etude de préconception d'une boucle à sels fondus dans CABRI

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Contexte

Le CEA travaille actuellement sur les réacteurs à sels fondus. Dans ce type de réacteur, le combustible utilisé est un sel liquide (fluorure ou chlorure) dans lequel les espèces fissiles sont directement dissoutes. Ce sel joue ainsi à la fois le rôle de caloporteur et de combustible, ce qui permet notamment de bénéficier d'une forte contre-réaction neutronique liée à l'augmentation de la température du sel. Les principales contraintes associées à ces réacteurs sont liées au suivi physico-chimique du sel et à la corrosion des structures du réacteur.

Le retour expérimental sur ce type de réacteurs est très limité, seuls deux ayant été construits aux Etats-Unis dans les années 1960-70. Dans ce contexte, on propose par ce stage d'évaluer ce que pourrait être une installation dédiée à l'étude des sels fondus en s'inspirant du réacteur CABRI.

Le réacteur CABRI comporte un cœur nourricier refroidi à eau au milieu duquel est inséré une boucle d'essais, historiquement en sodium et depuis la rénovation des années 2000 en eau pressurisée dans des conditions REP. Dans la configuration actuelle, un seul crayon d'essai est chargé au milieu de cette boucle et un couplage neutronique limité est obtenu entre le cœur nourricier et le crayon d'essai.

On envisage dans ce stage de considérer le remplacement de la boucle en eau pressurisée par une boucle en sel fondu. On cherche à évaluer en fonction des limites physico-chimiques et neutroniques la teneur maximale en élément fissile dans le sel de manière à obtenir le couplage le plus important possible entre le sel et le cœur nourricier, tout en respectant les critères de sûreté de l'installation.

Selon la valeur de ce couplage, plusieurs expériences d'intérêt pour la physique des réacteurs à sel fondu sont envisageables. Si les deux cœurs sont significativement couplés, il serait envisageable de caractériser l'impact d'une variation de densité ou de composition du sel situé dans le section d'essai par mesures neutroniques sur le cœur nourricier. Il serait alors possible d'étudier des phénomènes multi-physiques encore mal connus dans les réacteurs à sels fondus. On proposera dans un second temps des expériences d'intérêt accessibles via la configuration de boucle calculée précédemment.

Etapes du stage

Les principales étapes du stage sont les suivantes :

- Familiarisation avec les outils et l'installation CABRI ;

- Elaboration et caractérisation d'une configuration avec une section d'essai en sel fondus ;

- Proposition d'expériences d'intérêt réalisables sur ce type d'installation.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Python, Serpent

Profil recherché

Profil du candidat

Ingénieur/Master en physique des réacteurs

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