Caractérisation de phénomènes multiphysiques locaux dans le réacteur de recherche CABRI

L'institut de R&D IRESNE du CEA Cadarache propose un post-doctorat dont l'objectif est de développer un couplage entre le modèle multiphysique APOLLO3®/THEDI du cœur et le modèle CATHARE du système de dépressurisation de l’hélium-3 dans le réacteur CABRI. A l’aide de cet outil de simulation, le post-doctorant définira des configurations de cœur d'intérêt et des mesures pour caractériser les phénomènes multi-physiques locaux dans CABRI.
Le réacteur de recherche de CABRI, situé au CEA Cadarache, est dédié à l'analyse du comportement du combustible nucléaire lors d'un accident de d’insertion de réactivité dans les réacteurs à eau pressurisée. Il simule expérimentalement des transitoires de puissance dans le cœur. Ces derniers sont initiés par la dépressurisation de quatre barres transitoires contenant un puissant gaz neutrophage, de l’3He.
Deux modèles ont été récemment développés pour simuler les transitoires de puissance de CABRI. Le premier modèle, à l'échelle de l'assemblage, est un outil appelé PALANTIR ; il est basé sur le code de thermohydraulique système CATHARE2 et des métamodèles pour fournissent la réactivité injectée par la dépressurisation de l’3He. CATHARE2 comprend un module de cinétique ponctuelle, en plus de modèles de thermohydraulique et de thermomécanique. Outre le cœur, le circuit de dépressurisation est modélisé, ce qui permet d'accéder à la densité de 3He dans les barres transitoires.
Le second modèle, à l'échelle du crayon, est basé sur un couplage APOLLO3®/THEDI via la plateforme C3PO. APOLLO3® résout l'équation de transport simplifiée à 3D. THEDI est utilisé pour modéliser un écoulement hydraulique 1D dans le cœur et résout également l'équation de la chaleur 1D. Pour la simulation de chaque transitoire, PALANTIR fournit l'évolution de la densité d’3He en fonction du temps ; ces données sont imposées comme conditions aux limites dans le couplage APOLLO3®/THEDI.

Stratégies innovantes en matière d'actinides mineurs utilisants des réacteurs à sels fondus

Dans le cadre du projet ISAC (Innovative System for Actinides Conversion) du plan France Relance, des esquisses de réacteurs à sels fondus (RSF) incinérateurs d'actinides mineurs doivent être proposées en réponse à différents objectifs d'intégration dans des évolutions prospectives du parc nucléaire français (stabilisation ou réduction de l'inventaire de plutonium et d’américium, minimisation de l'emprise du stockage profond, …) et des contraintes liées au cycle (inventaire plutonium et actinides mineurs existant, …). Les spécificités de ces réacteurs à sels fondus seront exploitées pour concevoir des stratégies de transmutation innovantes. Le post doctorat aura lieu au sein du Service de Physique des Réacteurs et du Cycle de l'institut IRESNE dont l’une des missions est d’étudier la faisabilité et concevoir des réacteurs de nouvelle génération. Le candidat développera des compétences en neutronique ainsi qu’en conception de réacteur de quatrième génération en lien avec des considérations de cycle et parc nucléaire.

Développements des outils multiphysiques dédiés à la modélisation des réacteurs RNR-Na et études associées.

Le groupe sodium du DM2S (département du CEA Saclay) développe des outils numériques de couplage afin de réaliser des études de cas accidentels (transitoires rapides). Les domaines physiques concernés sont la neutronique, la thermo-hydraulique et la mécanique. Le sujet de ce post-doc s’inscrit dans ce cadre.
Il s’agit de mener plusieurs travaux : l’intégration d’un couplage au sein de la plateforme CORPUS, réaliser des études dans le but de tester les effets et introduire dans le couplage l’impact, sur l’écoulement du sodium, de la déformation des assemblages par la température, l’utilisation des sections efficaces neutroniques générées par le code APOLLO3, l’étude d’autres cas accidentels, et étendre la modélisation à l’échelle sous-canal et aiguille.

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