Stage - Ingénieur Matériaux Nucléaires et auto-irradiation H/F

Stage - Ingénieur Matériaux Nucléaires et auto-irradiation H/F

Description du poste

Matériaux, physique du solide

Sujet de stage

Etude de l'impact de l'auto-irradiation sur les propriétés du combustible MOX (U,Pu)O2-x.

Durée du contrat (en mois)

Description de l'offre

Les réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium (RNR-Na) constituent un des concepts de la 4ème génération de réacteurs nucléaires, et son combustible de référence est l’oxyde mixte (U,Pu)O2-x. L’un des objectifs majeurs de ces réacteurs est de fermer le cycle du combustible et de réduire drastiquement la production et le besoin en stockage des déchets radioactifs ultimes.

L'objectif de ce stage est d'étudier la revalorisation des assemblages non-irradiés, actuellement stockés en piscine depuis près de 40 ans. Cette longue période de stockage implique notamment la modification des propriétés structurales et microstructurales du matériau.

Ces caractéristiques sont intimement liées aux propriétés thermo-physiques du combustible, telles que la conductivité thermique, qui régit la marge à la fusion du combustible. Il est donc essentiel d’évaluer les nouvelles propriétés de ce combustible MOX.

Le travail de ce stage consiste donc à évaluer certaines propriétés du combustible stocké grâce à des outils de calcul disponibles.

Dans un premier temps, les calculs d’inventaire et de pression interne seront réalisés, permettant de déterminer l’évolution du vecteur isotopique ainsi que le relâchement d’He, grâce aux données de fabrication (caractéristiques initiales) disponibles.

Dans un second temps, à partir des données de puissance thermique des assemblages, la température du combustible atteinte lors du stockage sera évaluée.

Enfin, des calculs thermodynamiques seront réalisés avec le logiciel Thermo-Calc et la TAFID, base de données thermodynamiques sur les matériaux nucléaires développée dans un cadre international, afin de déterminer l’évolution du rapport O/Métal du combustible. L’évaluation de cette propriété est essentielle, car elle permettra de quantifier la potentielle altération de la conductivité thermique du combustible, fortement dépendante de cette grandeur.

Les résultats des différents calculs effectués durant le stage permettront ainsi de proposer une évaluation des nouvelles propriétés du combustible stocké.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Logiciels Thermo-Calc - Outils de calcul scientifique - Notions de Python

Profil du candidat

Vous préparez un Bac+5 (Ecole d'ingénieurs ou équivalents) généraliste.

Vous disposez de compétences en sciences des matériaux, chimie des matériaux et thermodynamique.

Vous avez des attraits pour la modélisation.

Adressez-nous votre candidature pour rejoindre l'équipe et contribuer aux
projets structurants et innovants du CEA !

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l’intégration des personnes en situation d’handicap, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation.

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Ingénieur/Master 2

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat, apportant des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale.

Référence

2024-33233

Description de l'unité

Le Service d'Etudes et de Simulation du comportement des Combustibles (SESC) a pour objectif la réalisation des études du comportement des combustibles et le développement des outils de simulation associés. A ce titre, il développe et qualifie les outils de calcul de référence pour l'ensemble des combustibles nucléaires regroupé sur une même plateforme logiciel, PLEIADES.