CDD chercheur (H/F) en modélisation appliquée à l'altération sous eau des combustibles nucléaires

Missions :
Après leur passage en réacteur, les assemblages de combustible nucléaire usé sont entreposés pendant plusieurs années en piscine. En cas de rupture incidentelle de la gaine, le combustible, en contact direct avec l’eau de la piscine, sera soumis à des mécanismes d’altération qu’il s’agit de connaître et maîtriser. L’objectif du projet soutenu par le CEA et EDF est de proposer à moyen terme un modèle d’interaction chimique des combustibles sous eau et sous radiolyse dans les conditions de l’entreposage en piscine afin de quantifier les termes sources en radionucléides et de connaître la nature et la localisation des phases précipitées dans l’assemblage combustible.
Le modèle d’altération physico-chimique du combustible développé dans ce projet s’appuiera sur le code de chimie-transport CHESS-HYTEC. HYTEC est une plate-forme de simulation modulaire et évolutive développée par l’Ecole des Mines ParisTech, composée d'un module hydrodynamique, d'un module de réaction (CHESS) ainsi que d'un coupleur. Ce code permet de simuler numériquement l’ensemble des processus chimiques en solution et aux interfaces avec les gaz et solides, à l’équilibre thermodynamique ou sous contrôle cinétique dans une géométrie et pour des conditions aux limites représentatives.
Dans le cadre de ce projet, le candidat retenu sera amené à utiliser le code CHESS-HYTEC, ainsi qu’à tester les potentialités du code COMSOL Multiphysics afin de modéliser les processus d’altération des combustibles usés en piscine. Le candidat retenu devra interagir et collaborer avec les membres de l'équipe ainsi que les autres partenaires, impliqués dans le projet (CEA, EDF, Ecole des Mines ParisTech).
Le candidat retenu devra produire des présentations et rapports d’avancement dans le cadre de la gestion du projet et diffuser les résultats des travaux de recherche dans des conférences et dans des articles scientifiques.
Activités :
Après une première phase de bibliographie et d’enrichissement de la base de données thermodynamiques, la démarche de modélisation reposera sur la complexification progressive du système, qui intègrera dans un premier temps en chimie homogène la radiolyse gamma, puis la température avant de passer à une géométrie plus complexe et représentative du crayon endommagé. La prise en compte de la radiolyse nécessite l’utilisation du code Chemsimul : l’une des missions du post-doctorant sera le développement d’outils en Python afin d’améliorer son utilisation et l’exploitation des résultats ainsi que de permettre le chainage avec le code CHESS-HYTEC. Le développement de ce modèle numérique s’appuiera sur les données expérimentales disponibles dans la littérature ou obtenues au laboratoire. Le post-doctorant pourra participer à la définition des plans expérimentaux pour acquérir les données manquantes.
Contexte de travail :
Le CDD chercheur sera rattaché au Laboratoire des Interfaces de Matériaux en Evolution au sein
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