Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Modélisation multi-physique d'un réacteur nucléaire à eau légère fonctionnant en convection naturelle : étude de solutions innovantes pour le démarrage et le contrôle en puissance
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Plusieurs concepts récents de Small Modular Reactors (SMR) à spectre thermique reposent sur une circulation de l'eau en convection naturelle dans le circuit primaire, en fonctionnement normal et accidentel, pour augmenter la sûreté intrinsèque. L'absence de pompes primaires dans ce genre de SMR complique singulièrement les phases de démarrage et de montée en puissance, ce qui conduit à développer des procédures spécifiques de démarrage pour chauffer l'eau du circuit primaire et permettre au réacteur d'atteindre son état nominal de fonctionnement dans le respect des exigences de sûreté. L'établissement de telles procédures nécessite des simulations au moyen de modèles validés afin de bien comprendre le comportement du réacteur dans ces phases et de délimiter le domaine paramétrique accessible.
L'enjeu de la thèse est de développer un modèle numérique capable de simuler le démarrage et la montée en puissance d'un SMR fonctionnant en convection naturelle et de fournir des éléments de validation du modèle. Le travail de thèse vise aussi à proposer une méthodologie d'optimisation des systèmes de pilotage du réacteur pour permettre un démarrage rapide dans le respect des critères de sûreté.
La problématique du démarrage fait intervenir deux disciplines : la neutronique et la thermohydraulique, ce qui demande la mise en œuvre d'une modélisation multi-physique couplée. En particulier, trois outils de calculs seront couplés lors de la thèse : CATHARE3 (thermohydraulique système), FLICA5 (thermohydraulique cœur), et APOLLO3 (neutronique).
Le doctorant sera positionné au sein d'équipes de neutroniciens et thermohydrauliciens de l'institut IRESNE (CEA Cadarache). Il développera des compétences en physique et modélisation des réacteurs nucléaires.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2, 3ème année d'école d'ingénieurs en ingénierie nucléaire
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Ibrahim Marcelle < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DER/SPRC/LE2C
Centre de Cadarache
13108 Saint Paul lez Durance
0442253065
Tuteur / Responsable de thèse
VIDAL Jean-François < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DER/SPRC/LEPH
DER/SPRC/LEPh
bat 230
CEA Cadarache
13108 Saint-Paul-lez-Durance
+33(0)442254808
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Modélisation multi-physique d'un réacteur nucléaire à eau légère fonctionnant en convection naturelle : étude de solutions innovantes pour le démarrage et le contrôle en puissance
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Plusieurs concepts récents de Small Modular Reactors (SMR) à spectre thermique reposent sur une circulation de l'eau en convection naturelle dans le circuit primaire, en fonctionnement normal et accidentel, pour augmenter la sûreté intrinsèque. L'absence de pompes primaires dans ce genre de SMR complique singulièrement les phases de démarrage et de montée en puissance, ce qui conduit à développer des procédures spécifiques de démarrage pour chauffer l'eau du circuit primaire et permettre au réacteur d'atteindre son état nominal de fonctionnement dans le respect des exigences de sûreté. L'établissement de telles procédures nécessite des simulations au moyen de modèles validés afin de bien comprendre le comportement du réacteur dans ces phases et de délimiter le domaine paramétrique accessible.
L'enjeu de la thèse est de développer un modèle numérique capable de simuler le démarrage et la montée en puissance d'un SMR fonctionnant en convection naturelle et de fournir des éléments de validation du modèle. Le travail de thèse vise aussi à proposer une méthodologie d'optimisation des systèmes de pilotage du réacteur pour permettre un démarrage rapide dans le respect des critères de sûreté.
La problématique du démarrage fait intervenir deux disciplines : la neutronique et la thermohydraulique, ce qui demande la mise en œuvre d'une modélisation multi-physique couplée. En particulier, trois outils de calculs seront couplés lors de la thèse : CATHARE3 (thermohydraulique système), FLICA5 (thermohydraulique cœur), et APOLLO3 (neutronique).
Le doctorant sera positionné au sein d'équipes de neutroniciens et thermohydrauliciens de l'institut IRESNE (CEA Cadarache). Il développera des compétences en physique et modélisation des réacteurs nucléaires.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2, 3ème année d'école d'ingénieurs en ingénierie nucléaire
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Ibrahim Marcelle < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DER/SPRC/LE2C
Centre de Cadarache
13108 Saint Paul lez Durance
0442253065
Tuteur / Responsable de thèse
VIDAL Jean-François < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DER/SPRC/LEPH
DER/SPRC/LEPh
bat 230
CEA Cadarache
13108 Saint-Paul-lez-Durance
+33(0)442254808
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