Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Optimisation de forme au service de l'innovation combustible
Contrat
Thèse
Description de l'offre
L'industrie nucléaire vise à développer des combustibles nucléaires toujours plus sûrs avec des combustibles appelés " Accident-Tolerant Fuel " [1]. Cela passe notamment par la conception de combustibles fonctionnant à relativement basse température (dit "froids ") en fonctionnement nominal, ce qui peut s'obtenir par l'ajout d'additifs très conducteurs.
L'objectif de la thèse est de développer des méthodes numériques (capitalisées dans un code semi-industriel), afin de pouvoir proposer de nouvelles "formes" de combustibles (le mot "forme" étant pris au sens de la structure interne ou de la microstructure), optimisées pour les phénomènes considérés. Pour ce faire, on utilisera des techniques mathématiques et numériques récentes liées à l'optimisation de forme [2].
L'étude commencera par une modélisation simple des phénomènes thermo-mécaniques [3]. Puis, un aller-retour entre l'implémentation de méthodes, les résultats obtenus et la modélisation physique sera nécessaire, afin de reformuler des problèmes physiques plus complexes sous une forme numériquement accessible.
Cette thèse se déroulera au CEA de Cadarache au sein du Département d'Etude des Combustibles, plus précisément du Laboratoire des Méthodes Numériques et Composants Physiques pour la plate-forme PLEIADES (LMCP). Ce département est rattaché à l'Institut IRESNE, l'Institut de REcherche sur les Systèmes Nucléaires pour la production d'Energie bas carbone. La thèse sera réalisée en collaboration avec une équipe de l'Université de Nice offrant ainsi un encadrement à la fois académique et en lien avec les problématiques industrielles. Elle s'inscrit plus largement dans le projet Fast-in-Fuels, au sein du Programme Prioritaire de Recherche PEPR DIADEM.
Le candidat sélectionné possèdera un solide bagage en calcul scientifique, en analyse et analyse numérique d'équations aux dérivées partielles, ainsi que des notions d'optimisation. Idéalement, il aura également des connaissances de base en thermique et mécanique des milieux continus. Le sujet proposé a un objectif appliqué ciblé, mais il possède une véritable composante exploratoire. Par ailleurs, il se trouve au carrefour de champs scientifiques variés. C'est pourquoi il sera attendu de l'étudiant en thèse de faire preuve de curiosité et créativité.
[1] Review of accident tolerant fuel concepts with implications to severe accident progression and radiological releases, 2020.
[2] G. Allaire. Shape optimization by the homogenization method, volume 146 of Applied Mathematical Sciences. Springer-Verlag, New York, 2002.
[3] T. Devictor. Manuscrit de thèse, 2025 (a paraître)
Université / école doctorale
Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (STIC)
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
M2 applied mathematics
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Josien Marc < correo electrónico eliminado por razones de seguridad >
CEA
DES/DEC/SESC/LMCP
DES/IRESNE/DEC/SESC/LMCP - Bât.151
Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives
Centre de Cadarache | 13108 Saint Paul-lès-Durance
04 42 25 75 72
Tuteur / Responsable de thèse
Pantz Olivier < correo electrónico eliminado por razones de seguridad >
Université de Nice Sophia-Antipolis
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné
Bâtiment Fizeau, Bureau 05-013
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné
UMR CNRS 7351
Université de Nice Sophia-Antipolis
Parc Valrose
06108 NICE Cedex 02
04.89.15.04.86
En savoir plus
https://scholar.google.com/citations?user=dK7heIAAAAAJ&hl=fr&oi=ao
https://www.cea.fr/energies/iresne/Pages/Accueil.aspx
https://math.unice.fr/~pantz/
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Optimisation de forme au service de l'innovation combustible
Contrat
Thèse
Description de l'offre
L'industrie nucléaire vise à développer des combustibles nucléaires toujours plus sûrs avec des combustibles appelés " Accident-Tolerant Fuel " [1]. Cela passe notamment par la conception de combustibles fonctionnant à relativement basse température (dit "froids ") en fonctionnement nominal, ce qui peut s'obtenir par l'ajout d'additifs très conducteurs.
L'objectif de la thèse est de développer des méthodes numériques (capitalisées dans un code semi-industriel), afin de pouvoir proposer de nouvelles "formes" de combustibles (le mot "forme" étant pris au sens de la structure interne ou de la microstructure), optimisées pour les phénomènes considérés. Pour ce faire, on utilisera des techniques mathématiques et numériques récentes liées à l'optimisation de forme [2].
L'étude commencera par une modélisation simple des phénomènes thermo-mécaniques [3]. Puis, un aller-retour entre l'implémentation de méthodes, les résultats obtenus et la modélisation physique sera nécessaire, afin de reformuler des problèmes physiques plus complexes sous une forme numériquement accessible.
Cette thèse se déroulera au CEA de Cadarache au sein du Département d'Etude des Combustibles, plus précisément du Laboratoire des Méthodes Numériques et Composants Physiques pour la plate-forme PLEIADES (LMCP). Ce département est rattaché à l'Institut IRESNE, l'Institut de REcherche sur les Systèmes Nucléaires pour la production d'Energie bas carbone. La thèse sera réalisée en collaboration avec une équipe de l'Université de Nice offrant ainsi un encadrement à la fois académique et en lien avec les problématiques industrielles. Elle s'inscrit plus largement dans le projet Fast-in-Fuels, au sein du Programme Prioritaire de Recherche PEPR DIADEM.
Le candidat sélectionné possèdera un solide bagage en calcul scientifique, en analyse et analyse numérique d'équations aux dérivées partielles, ainsi que des notions d'optimisation. Idéalement, il aura également des connaissances de base en thermique et mécanique des milieux continus. Le sujet proposé a un objectif appliqué ciblé, mais il possède une véritable composante exploratoire. Par ailleurs, il se trouve au carrefour de champs scientifiques variés. C'est pourquoi il sera attendu de l'étudiant en thèse de faire preuve de curiosité et créativité.
[1] Review of accident tolerant fuel concepts with implications to severe accident progression and radiological releases, 2020.
[2] G. Allaire. Shape optimization by the homogenization method, volume 146 of Applied Mathematical Sciences. Springer-Verlag, New York, 2002.
[3] T. Devictor. Manuscrit de thèse, 2025 (a paraître)
Université / école doctorale
Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (STIC)
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
M2 applied mathematics
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Josien Marc < correo electrónico eliminado por razones de seguridad >
CEA
DES/DEC/SESC/LMCP
DES/IRESNE/DEC/SESC/LMCP - Bât.151
Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives
Centre de Cadarache | 13108 Saint Paul-lès-Durance
04 42 25 75 72
Tuteur / Responsable de thèse
Pantz Olivier < correo electrónico eliminado por razones de seguridad >
Université de Nice Sophia-Antipolis
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné
Bâtiment Fizeau, Bureau 05-013
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné
UMR CNRS 7351
Université de Nice Sophia-Antipolis
Parc Valrose
06108 NICE Cedex 02
04.89.15.04.86
En savoir plus
https://scholar.google.com/citations?user=dK7heIAAAAAJ&hl=fr&oi=ao
https://www.cea.fr/energies/iresne/Pages/Accueil.aspx
https://math.unice.fr/~pantz/
