VERIFICATION ET LA VALIDATION DU NOUVEAU CODE MONTE-CARLO PATMOS H/F (Neutronique et physique des réacteurs)

Description de l'offre

Domaine : Neutronique et physique des réacteurs

Contrat : Stage

Description du poste :

Afin de rendre la modélisation physique plus réaliste, de nouveaux développements visant à enrichir la physique neutron ont récemment été effectués dans PATMOS, en exploitant pleinement les informations fournies par les bibliothèques de données nucléaires. Dans le cadre des bonnes pratiques de développement, une première partie de tests unitaires visant à vérifier le bon échantillonnage des lois de renvois des particules a déjà été effectuée. Ce stage s’inscrit dans une étape de validation complète d’un calcul de transport réalisé à l’aide de PATMOS.
L’objectif de ce stage est de contribuer à la validation de PATMOS sur la base de comparaisons avec d’autres codes de transport Monte-Carlo (notamment le code Tripoli-4® [2], développé au CEA, le code OpenMC [3] et éventuellement le code Serpent [4]). Il s’agira de lancer des calculs de transport (pour chacun des codes envisagés) sur des configurations simples puis déterminer les observables pertinentes (par exemple flux, taux de réaction et courants de sortie) et comparer les résultats obtenus afin de valider l’implémentation de la physique complète de PATMOS.
Une première approche consiste à modéliser des sphères entourées de vide, contenant chacune un isotope donné à une densité adaptée (garantissant un nombre de collisions raisonnables, en fonction de la taille de la sphère et de la section efficace microscopique de l’isotope) avec une source ponctuelle au centre de cette sphère. Tous paramètres de simulation fixés par ailleurs, on lancera des calculs de simulation pour la configuration décrite ci-avant avec les différents codes de transport, afin de calculer des scores moyennés et les distributions sous-jacentes. Les résultats seront ensuite extraits et comparés entre les différents codes à l’aide de routines automatisées à implémenter, de façon à mettre en évidence d’éventuels écarts sur les résultats pour certains isotopes. Les simulations seront itérées pour tous les isotopes issus de différentes bibliothèques nucléaires (ENDF, JEFF) et post-traités avec un code dédié (NJOY, GALILEE). Dans la mesure du possible, les écarts pourront être investigués par le stagiaire afin de comprendre l’origine du biais constaté. Si le temps le permet, d’autres configurations plus complexes, proposées comme benchmarks par la littérature, pourront être étudiées, notamment des configurations issues de l’ICSBEP (International Criticality Safety Benchmark Evaluation Project) [5].
[1] E. Brun et al., PATMOS: A prototype Monte Carlo transport code to test high performance architectures, in Proc. M&C 2017, Jeju, Korea, April 16-20 (2017).
[2] E. Brun et al., Tripoli-4®, CEA, EDF and AREVA reference Monte Carlo code, Annals of Nuclear Energy 82, 151-160 (2015).

[3] P. K. Romano et al., OpenMC: A State-of-the-Art Monte Carlo Code for Research and Development, Ann. Nucl. Energy, 82, 90–97 (2015).


Master 2 ou 3ème année d'école d'ingénieur - Compétences en mathématiques, informatique scientifique (C++ et Python), connaissances en neutronique.

Ville : Saclay