Stage - Développement D'un Jumeau Numérique D'une Expérience de Chauffage Laser

Description du poste **Domaine**: - Matériaux, physique du solide **Contrat**: - Stage **Intitulé de l'offre**: - STAGE - Développement d'un jumeau numérique d'une expérience de chauffage laser **Sujet de stage**: - Jumeau numérique d'une expérience de chauffage laser sur un combustible nucléaire d'oxydes mixtes d'uranium et de plutonium **Durée du contrat (en mois)**: - 6 **Description de l'offre**: - Vous serez accueilli-e au sein de **l’IRESNE,** institut de la DES, où vous intégrerez l’équipe du laboratoire et participerez pleinement à ses activités. **Ce stage s'inscrit** dans un projet du CEA visant à déterminer les propriétés thermodynamiques des combustibles oxydes mixtes d’uranium et de plutonium (U, Pu)O2±x, en particulier à l’aide d’expériences de chauffage laser à haute température (T>3000 K). Ces expériences permettent notamment d’étudier la transition solide/liquide du combustible nucléaire avec la mesure du solidus et du liquidus, deux propriétés d’intérêt majeur pour la conception d’un combustible assurant le respect des critères de sûreté concernant la marge à la fusion. La complexité de réalisation de ces expériences en réacteur/sous irradiation motive les équipes du CEA à développer un jumeau numérique capable de simuler le comportement du combustible dans les conditions extrêmes de température et de composition induites par le chauffage laser. Cette maquette doit prendre en compte les mécanismes prépondérants de diffusion de chaleur, de diffusion de masse et de changement de phase solide/liquide, tout en intégrant les modifications des équilibres chimiques locaux. Les travaux réalisés au cours du stage contribueront au développement de ce jumeau numérique. Plus particulièrement, il s’agira de simuler numériquement une expérience de chauffage laser réalisé sur un combustible oxyde mixte d’uranium et de plutonium vierge. Pour cela, l’étudiant utilisera le code aux éléments finis SLOTH, dédié aux simulations par champ de phase de l’évolution physico-chimique des matériaux. Après une prise en main de l’environnement logiciel et une revue bibliographique ciblée, une démarche à complexité croissante sera suivie pour atteindre les objectifs du stage: - la première étape du travail consistera à reproduire une simulation de chauffage laser proposée dans la littérature pour un combustible UO2. - la seconde étape consistera à étendre cette simulation au cas d’un combustible (U, Pu)O2. - la dernière étape consistera à valider les simulations numériques en comparant les prédictions à des résultats expérimentaux disponibles au CEA. Cette comparaison pourra également contribuer à l’optimisation du modèle numérique. En contribuant au développement d’un outil de calcul, l’étudiant pourra acquérir une gamme variée de compétences, en travaillant sur les points suivants: - Modélisation physique : les phénomènes couplés étudiés sont le transfert de masse et de chaleur, le changement de phase solide/liquide et les équilibres chimiques locaux. - Développement numérique : les équations seront implantées dans le code aux éléments finis SLOTH, dédié aux simulations par champ de phase de l’évolution physico-chimique des matériaux. **Moyens / Méthodes / Logiciels**: - Eléments Finis, C++, SLOTH - De formation Bac+5 ou en 3ᵉ année d'école d’ingénieur en simulation numérique, physique des matériaux, vous recherchez un stage de 5 à 6 mois. - Vous disposez de compétences en calcul scientifique, simulation numérique, physique appliquée, physico-chimie, mécanique, matériaux. **Pourquoi Intégrer le CEA ?** - Donner du sens à votre carrière en travaillant au service des grands enjeux sociétaux de demain. - Avoir des perspectives de carrière avec plus de 60 familles de métier, des formations... - Nos avantages : RTT, réseau de ligne de bus sur certains centres (gratuit), restauration collective, CSE Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l’intégration des personnes en situation d’handicap, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation. Localisation du poste **Site**: - Cadarache **Localisation du poste**: - France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13) **Ville**: - Saint Paul Lez Durance **Diplôme préparé**: - Bac+5 - Master of Science **Formation recommandée**: - Mécanique, Matériaux, Calcul Scientifique, Simulation Numérique, Physique appliquée, Physico-chimie **Possibilité de poursuite en thèse**: - Oui Demandeur **Disponibilité du poste**: - 02/02/2026 Informations générales **Entité de rattachement**: Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat. Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraine