Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Compréhension locale de l'interface corium-béton par expérimentation
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le contexte de la transition énergétique et de la place cruciale du nucléaire dans un mix énergétique décarboné, comprendre, puis atténuer les conséquences de tout accident conduisant à fusion, même partielle, du cœur d'un réacteur représente une direction de recherche impérative.
Lors d'un accident grave avec fusion du cœur, l'amalgame de matériaux issus de la fusion du cœur, ou corium, peut interagir avec le béton du radier de la centrale. La méconnaissance des phénomènes physiques locaux et interfaciaux lors de l'interaction corium-béton (ICB) a conduit à l'élaboration de différents outils internationaux de simulation. Aucun n'a réussi à expliquer les récentes observations sur la centrale accidentée de Fukushima Daiichi. Il s'avère donc crucial d'améliorer les outils de simulation de l'ICB.
Ainsi, ce sujet de thèse a pour objet l'étude expérimentale, détaillée et locale, de l'interface corium/béton avec du corium prototypique (uranium appauvri). Pour cela, le candidat élaborera un dispositif d'essai qui sera introduit dans le four inductif VITI de la plateforme PLINIUS dédiée à l'étude des accidents graves sur le centre de Cadarache. Après la qualification du dispositif expérimental, des essais locaux d'interaction corium béton dans VITI seront réalisés sur différents types de béton (dont un échantillon de Fukushima) et avec différents coriums, permettant une approche incrémentale par effets séparés. L'ablation sera caractérisée via la perte de masse et le relâchement d'hydrogène. L'interface sera aussi caractérisée après rapide retrait du corium. Les échantillons seront également étudiés aux rayons X (e.g. tomographie). Suivant l'avancement des travaux et la compréhension de la phénoménologie de l'ICB, un modèle pourra être développé, puis intégré dans un outil de simulation.
Le travail de thèse se déroulera conjointement dans les laboratoires d'expérimentation et de modélisation des accidents graves de l'institut IRESNE de Cadarache, dans un environnement de recherche au meilleur niveau international pour l'étude des phénomènes multiphysiques à très haute température. Ce travail pourra aussi s'enrichir des travaux recherche réalisés dans le cadre de l'ANR IMMOC, en partenariat avec des universitaires (CNRS Laboratoire Navier, AMU-CNRS Madirel...).
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Grenoble INP
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
diplome d'ingénieur / master de physique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/09/2025
Personne à contacter par le candidat
DELACROIX Jules < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/IRESNE/DTN/SMTA/LEAG
Bât. 219D
CEA Cadarache
13108 St Paul lez Durance
04 42 25 35 64
Tuteur / Responsable de thèse
Seiler Nathalie < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/IRESNE/DTN/SMTA/LMAG
CEA Cadarache- bât 238 - 13108 St Paul-lez-Durance cedex
0442256473
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Compréhension locale de l'interface corium-béton par expérimentation
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le contexte de la transition énergétique et de la place cruciale du nucléaire dans un mix énergétique décarboné, comprendre, puis atténuer les conséquences de tout accident conduisant à fusion, même partielle, du cœur d'un réacteur représente une direction de recherche impérative.
Lors d'un accident grave avec fusion du cœur, l'amalgame de matériaux issus de la fusion du cœur, ou corium, peut interagir avec le béton du radier de la centrale. La méconnaissance des phénomènes physiques locaux et interfaciaux lors de l'interaction corium-béton (ICB) a conduit à l'élaboration de différents outils internationaux de simulation. Aucun n'a réussi à expliquer les récentes observations sur la centrale accidentée de Fukushima Daiichi. Il s'avère donc crucial d'améliorer les outils de simulation de l'ICB.
Ainsi, ce sujet de thèse a pour objet l'étude expérimentale, détaillée et locale, de l'interface corium/béton avec du corium prototypique (uranium appauvri). Pour cela, le candidat élaborera un dispositif d'essai qui sera introduit dans le four inductif VITI de la plateforme PLINIUS dédiée à l'étude des accidents graves sur le centre de Cadarache. Après la qualification du dispositif expérimental, des essais locaux d'interaction corium béton dans VITI seront réalisés sur différents types de béton (dont un échantillon de Fukushima) et avec différents coriums, permettant une approche incrémentale par effets séparés. L'ablation sera caractérisée via la perte de masse et le relâchement d'hydrogène. L'interface sera aussi caractérisée après rapide retrait du corium. Les échantillons seront également étudiés aux rayons X (e.g. tomographie). Suivant l'avancement des travaux et la compréhension de la phénoménologie de l'ICB, un modèle pourra être développé, puis intégré dans un outil de simulation.
Le travail de thèse se déroulera conjointement dans les laboratoires d'expérimentation et de modélisation des accidents graves de l'institut IRESNE de Cadarache, dans un environnement de recherche au meilleur niveau international pour l'étude des phénomènes multiphysiques à très haute température. Ce travail pourra aussi s'enrichir des travaux recherche réalisés dans le cadre de l'ANR IMMOC, en partenariat avec des universitaires (CNRS Laboratoire Navier, AMU-CNRS Madirel...).
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Grenoble INP
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
diplome d'ingénieur / master de physique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/09/2025
Personne à contacter par le candidat
DELACROIX Jules < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/IRESNE/DTN/SMTA/LEAG
Bât. 219D
CEA Cadarache
13108 St Paul lez Durance
04 42 25 35 64
Tuteur / Responsable de thèse
Seiler Nathalie < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/IRESNE/DTN/SMTA/LMAG
CEA Cadarache- bât 238 - 13108 St Paul-lez-Durance cedex
0442256473
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