Stage - Simulation Par Champ de Phase de La Migration Des Porosités Dans Le Combustible Nucléaire (H/F)

Description du poste

**Domaine**:

- Mécanique et thermique

**Contrat**:

- Stage

**Intitulé de l'offre**:

- STAGE - Simulation par champ de phase de la migration des porosités dans le combustible nucléaire H/F

**Sujet de stage**:

- Modéliser et simuler l'évolution de la porosité dans les combustibles oxydes mixtes d'uranium et de plutonium utilisés dans les réacteurs à neutrons rapides.

**Durée du contrat (en mois)**:

- 6

**Description de l'offre**:

- Ce stage s'inscrit dans un projet du CEA visant à modéliser et simuler l'évolution de la porosité dans les combustibles oxydes mixtes d’uranium et de plutonium utilisés dans les réacteurs à neutrons rapides. Comprendre le comportement de ces porosités est un enjeu pour optimiser les performances du combustible et, dans ce contexte, un des objectifs majeur est d’évaluer précisément la vitesse de migration des porosités dans le combustible.
- Pour cela, une des approches suivie par les équipes du département d’étude des combustibles du CEA consiste à développer des outils de simulation numérique basés sur la méthode du champ de phase pour prédire le comportement des porosités de fabrication.

**Objectif du stage**
- Ce stage vise à contribuer** au développement des outils de simulation du combustible nucléaire**en implémentant dans un solveur éléments finis HPC [1] un modèle de la littérature [2]. L’objectif de ce travail est double: il s’agit d’une part, **de mieux comprendre la modélisation** déjà publiée à l’échelle internationale pour répondre à cette problématique tout en mettant en évidence les limites de ces premiers modèles. Ainsi, dans un second temps, l**es résultats obtenus pourront être comparés à ceux obtenus par un nouveau modèle développé par l’équipe encadrante**. Cette comparaison pourra également contribuer à l’optimisation du modèle de champ de phase du CEA.
- En contribuant au développement d’un outil de calcul, l’étudiant pourra acquérir une gamme variée de compétences.

**Vos missions vous amèneront à travailler sur**:

- Modélisation physique : les phénomènes qui régissent la migration de la porosité seront décrits par la méthode du champ de phase, qui permet de simuler l’évolution spatio-temporelle d’une interface continue entre deux phases, ainsi que du transport de la chaleur.
- Développement numérique : les équations seront implantées dans le code aux éléments finis SLOTH [1], dédié aux simulations par champ de phase de l’évolution physico-chimique des matériaux.
- Analyse de l’évolution microstructurale du combustible sous irradiation : le modèle sera utilisé pour étudier l’évolution de la morphologie des porosités pendant leur mouvement.
- Le stage est proposé au sein de l’institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d’énergie bas carbone, basé sur le site du CEA Cadarache. L’institut mène notamment des activités de R&D sur les combustibles nucléaires dans l’objectif d’accroître la sûreté et la performance des réacteurs actuels et de développer les combustibles des réacteurs du futur. Ces activités associent **simulation numérique/modélisation** et expérimentation. Un bon déroulement du stage pourra être suivi par une thèse de doctorat au sein des équipes de l’unité d’accueil.
- [2] C. Liu et al., Nucl. Eng. Des. 425, 2024.

**Moyens / Méthodes / Logiciels**:

- C++
- De formation bac + 5 ou en 3ème année d'école d'ingénieur, vous recherchez un stage de 5 à 6 mois.

Vous disposez de compétences en science des matériaux, mécanique des milieux continus, avec un intérêt pour la programmation.

Doté d'un bon sens de l'analyse, d'une curiosité sans limite, vous avez le goût du travail en équipe.

**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 Lès Durance

**Diplôme préparé**:

- Bac+5 - Master of Science

**Formation recommandée**:

- Mécanique, Matériaux, Mathématiques appliquées, Physique appliquée, Physico-chimie des matériaux

**Possibilité de poursuite en thèse**:

- Non

Demandeur

**Disponibilité du poste**:

- 01/01/2026

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