Chercheur postdoctoral : Modèles avancés pour la gaine plasma dans un environnement turbulent (H/F)

Missions :
La production d'énergie décarbonée par fusion nucléaire par confinement magnétique est une entreprise scientifique et technologique ambitieuse qui nécessite un effort de recherche soutenu. Parmi les défis à relever sur chemin vers de futurs réacteurs de fusion, la gestion de la chaleur produite est l'un des plus importants. La stratégie de gestion des flux de chaleur extrêmes vers la paroi des réacteurs de fusion magnétique repose sur la dissipation de l’énergie du plasma par interaction avec le gaz neutre présent dans le bord du plasma en raison de l’interaction plasma-surface. La physique en jeu consiste en un équilibre complexe entre le transport du plasma, dominé par la turbulence, et les réactions atomiques et moléculaires liées aux collisions plasma-neutres. La modélisation de cette phénoménologie extrêmement non linéaire est obligatoire pour la conception et la définition de l'espace opérationnel des futurs dispositifs comme ITER. Cependant, en raison de la difficulté de la tâche, l'effort de modélisation s’est jusqu'à présent organisé essentiellement selon 2 axes distincts. D'un côté, les codes de turbulence plasma de bord permettent d’aborder le transport turbulent sans tenir compte de la présence de particules neutres; de l’autre, les codes d’équilibre du plasma de bord se concentrent sur la modélisation des interactions plasma-neutres mais avec une description heuristique et simplifiée du transport turbulent. Les progrès dans la compréhension et les capacités prédictives de la phénoménologie en jeu dans l'évacuation de la chaleur des dispositifs de fusion magnétique dépendent désormais largement de l'intégration cohérente des deux aspects dans le même outil numérique.
Le poste proposé fait partie d'un projet financé par l'Agence Nationale de la Recherche visant à franchir cette étape critique et à développer et exploiter pour la première fois un code capable de décrire de manière auto-consistante la turbulence de bord du plasma, la dynamique des neutres et leur interaction avec le plasma. Pour ce faire, le projet rassemble l'expertise complémentaire de différents laboratoires appartenant à deux communautés scientifiques connexes : la communauté des plasmas de fusion (IRFM/CEA Cadarache) et la communauté des plasmas froids travaillant sur des applications telles que les propulseurs de Hall qui sont également régis par les interactions plasma-neutres et la turbulence (LAPLACE Toulouse).
Activités :
L'objectif du projet post-doc est d'améliorer des aspects clés des modèles actuels en combinant les méthodes de modélisation et les connaissances existantes dans ces deux communautés. Le travail sera donc co-encadré par des chercheurs des laboratoires LAPLACE et IRFM. L'accent sera mis sur la physique de la gaine plasma dans des conditions pertinentes pour le divertor des réacteurs de fusion à grande échelle, en particulier sur le lien entre les conditions du plasma à l'entrée de
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