Description du sujet de thèse
Domaine
Physique corpusculaire et cosmos
Sujets de thèse
Résilience des plasmas de fusion en environnement métallique, de WEST à ITER
Contrat
Thèse
Description de l'offre
La fusion nucléaire par confinement magnétique constitue une option attractive pour contribuer au mix énergétique futur, et le projet ITER concrétisera dans la décennie à venir une nouvelle étape dans le développement scientifique et technologique de cette filière en produisant plus d'énergie de fusion que d'énergie déposée dans le plasma pour le maintenir en régime de combustion. Mais dans une centrale à fusion, le mur de la chambre de combustion sera soumis à de fortes contraintes thermiques, neutroniques, et devra en outre limiter le piégeage des isotopes de l'hydrogène utilisés pour la réaction nucléaire. Le matériau considéré comme le meilleur compromis est le tungstène, un métal dont la température de fusion élevée et l'absence d'affinité chimique avec l'hydrogène sont les principaux atouts. Son numéro atomique élevé le rend cependant fortement rayonnant dans le plasma où se produisent les réactions, au détriment du confinement de l'énergie et des performances. Il est donc crucial de bien comprendre, à la fois sur les machines actuelles et par la simulation sur ITER, quels impacts ont les inévitables poussières de tungstène (observées sur le tokamak WEST) sur le transport turbulent, la stabilité magnéto-hydro-dynamique, et au final sur la réalisation d'un scénario viable pour la fusion nucléaire. Ces aspects formeront les jalons du projet de thèse, combinant l'analyse expérimentale sur WEST au CEA et sa validation par des simulations intégrant tous les aspects pertinents, et la projection à la situation sur ITER. Ce travail se fera en collaboration avec ITER, l'UKAEA (Royaume-Uni) pour le code de simulation, le CNR-Milan pour le code de trajectoire des poussières de tungstène, et les équipes du CEA à l'IRFM.
Université / école doctorale
Physique et Sciences de la Matière (ED352)
Aix-Marseille Université
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
physique des plasmas
Demandeur
Disponibilité du poste
01/09/2026
Personne à contacter par le candidat
MAGET Patrick < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRFM//GEDS
CEA/Cadarache
Bât. 507
13108 Saint Paul lez Durance
0442254988
Tuteur / Responsable de thèse
BOURDELLE Clarisse < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRFM
Bât 507
IRFM
CEA Cadarache
13108 Saint Paul lez Durance
0442256136
En savoir plus
Domaine
Physique corpusculaire et cosmos
Sujets de thèse
Résilience des plasmas de fusion en environnement métallique, de WEST à ITER
Contrat
Thèse
Description de l'offre
La fusion nucléaire par confinement magnétique constitue une option attractive pour contribuer au mix énergétique futur, et le projet ITER concrétisera dans la décennie à venir une nouvelle étape dans le développement scientifique et technologique de cette filière en produisant plus d'énergie de fusion que d'énergie déposée dans le plasma pour le maintenir en régime de combustion. Mais dans une centrale à fusion, le mur de la chambre de combustion sera soumis à de fortes contraintes thermiques, neutroniques, et devra en outre limiter le piégeage des isotopes de l'hydrogène utilisés pour la réaction nucléaire. Le matériau considéré comme le meilleur compromis est le tungstène, un métal dont la température de fusion élevée et l'absence d'affinité chimique avec l'hydrogène sont les principaux atouts. Son numéro atomique élevé le rend cependant fortement rayonnant dans le plasma où se produisent les réactions, au détriment du confinement de l'énergie et des performances. Il est donc crucial de bien comprendre, à la fois sur les machines actuelles et par la simulation sur ITER, quels impacts ont les inévitables poussières de tungstène (observées sur le tokamak WEST) sur le transport turbulent, la stabilité magnéto-hydro-dynamique, et au final sur la réalisation d'un scénario viable pour la fusion nucléaire. Ces aspects formeront les jalons du projet de thèse, combinant l'analyse expérimentale sur WEST au CEA et sa validation par des simulations intégrant tous les aspects pertinents, et la projection à la situation sur ITER. Ce travail se fera en collaboration avec ITER, l'UKAEA (Royaume-Uni) pour le code de simulation, le CNR-Milan pour le code de trajectoire des poussières de tungstène, et les équipes du CEA à l'IRFM.
Université / école doctorale
Physique et Sciences de la Matière (ED352)
Aix-Marseille Université
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
physique des plasmas
Demandeur
Disponibilité du poste
01/09/2026
Personne à contacter par le candidat
MAGET Patrick < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRFM//GEDS
CEA/Cadarache
Bât. 507
13108 Saint Paul lez Durance
0442254988
Tuteur / Responsable de thèse
BOURDELLE Clarisse < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRFM
Bât 507
IRFM
CEA Cadarache
13108 Saint Paul lez Durance
0442256136
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