Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Simulation des gels d'altération des verres nucléaires à l'échelle mésoscopique à l'aide d'un système quaternaire.
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Ce sujet s'inscrit dans le cadre des études réalisées sur le comportement à long terme des verres nucléaires immobilisant des déchets radioactifs et potentiellement destinés à être placés en stockage géologique. L'enjeu réside en la compréhension des mécanismes d'altération et de formation d'un gel (couche passivante pouvant ralentir la vitesse d'altération du verre) par l'eau et à la prédiction des cinétiques de relâchement des radionucléides sur le long terme.
L'approche de simulation proposée vise à prédire à l'échelle mésoscopique le processus de maturation du gel formé lors de l'altération du verre par l'eau à l'aide d'un 'modèle à champs de phases' ternaire composé du silicium, du bore et de l'eau (lixiviant) auquel il conviendra d'ajouter l'alluminium.
Le modèle mathématique quaternaire sous-jacent est composé d'un ensemble d'Equations aux Dérivées Partielles non-linéaires couplées. Elles sont basées sur les équations de Allen-Cahn et du transport. La résolution numérique des équations associées est réalisée par méthode de Boltzmann sur réseaux (Lattice Boltzmann Method - LBM) programmée en C++ dans le code de calcul massivementparallèle LBM_saclay qui s'exécute sur plusieurs architectures HPC, aussi bien muti-CPUs que multi-GPUs.
Le sujet proposé nécessite de bonnes bases en mathématiques appliquées et en programmation afin de développer les algorithmes nécessaires à la bonne résolution du nouveau système d'équations fortement couplées.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Bac+5 + Master 2
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
GENTY Alain < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DM2S/STMF/LATF
Centre d'Etudes de Saclay
DES/ISAS/DM2S/STMF/LATF
Bat 454
91191 Gif sur Yvette
01 69 08 83 57
Tuteur / Responsable de thèse
CARTALADE Alain < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DM2S/STMF/LMSF
CEA/Saclay
Bât 451 p 5
01 69 08 40 67
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Simulation des gels d'altération des verres nucléaires à l'échelle mésoscopique à l'aide d'un système quaternaire.
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Ce sujet s'inscrit dans le cadre des études réalisées sur le comportement à long terme des verres nucléaires immobilisant des déchets radioactifs et potentiellement destinés à être placés en stockage géologique. L'enjeu réside en la compréhension des mécanismes d'altération et de formation d'un gel (couche passivante pouvant ralentir la vitesse d'altération du verre) par l'eau et à la prédiction des cinétiques de relâchement des radionucléides sur le long terme.
L'approche de simulation proposée vise à prédire à l'échelle mésoscopique le processus de maturation du gel formé lors de l'altération du verre par l'eau à l'aide d'un 'modèle à champs de phases' ternaire composé du silicium, du bore et de l'eau (lixiviant) auquel il conviendra d'ajouter l'alluminium.
Le modèle mathématique quaternaire sous-jacent est composé d'un ensemble d'Equations aux Dérivées Partielles non-linéaires couplées. Elles sont basées sur les équations de Allen-Cahn et du transport. La résolution numérique des équations associées est réalisée par méthode de Boltzmann sur réseaux (Lattice Boltzmann Method - LBM) programmée en C++ dans le code de calcul massivementparallèle LBM_saclay qui s'exécute sur plusieurs architectures HPC, aussi bien muti-CPUs que multi-GPUs.
Le sujet proposé nécessite de bonnes bases en mathématiques appliquées et en programmation afin de développer les algorithmes nécessaires à la bonne résolution du nouveau système d'équations fortement couplées.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Bac+5 + Master 2
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
GENTY Alain < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DM2S/STMF/LATF
Centre d'Etudes de Saclay
DES/ISAS/DM2S/STMF/LATF
Bat 454
91191 Gif sur Yvette
01 69 08 83 57
Tuteur / Responsable de thèse
CARTALADE Alain < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DM2S/STMF/LMSF
CEA/Saclay
Bât 451 p 5
01 69 08 40 67
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