En raison de ses possibles conséquences délétères (impact sur la cuve, perturbation de la nappe de puissance, …), le régime surcritique prompt est un sujet d’intérêt pour l’exploitation et la sûreté des réacteurs à sels fondus. En effet, lors d’une augmentation rapide de la température du combustible liquide, celui-ci se dilate brutalement, formant une onde de pression se propageant dans la cuve. Il faut alors s’assurer de l’intégrité de sa structure.

La phénoménologie de cet événement, impliquant des physiques fortement couplées, fait encore l’objet d’analyses poussées pour en identifier les causes et les conséquences. Le sujet de thèse propose de concevoir un outil de modélisation pour étudier les phénomènes physiques connus intervenant dans ce transitoire rapide, et de le valider grâce à des données expérimentales. D’une part, il s’agira de modéliser au mieux le combustible liquide (écoulement compressible et multiphasique, changement de phase, loi d’état du sel) afin de reproduire la propagation des ondes de pression. D’autre part en neutronique, le calcul de flux et la génération des sections efficaces peuvent être rendus difficiles à cause d’un changement de géométrie (extension de la cuve, dilatation du combustible dans le ciel d’air). Finalement, le schéma numérique de couplage, pilotant les échanges entre ces disciplines (densité, température, puissance neutronique), devra être optimisé pour représenter correctement le transitoire, notamment la prise en compte d’injection d’énergie dans le fluide.