Le réacteur NUWARDTM se base sur une gestion passive des accidents de dimensionnement. Pour cela, il intègre un système de sauvegarde appelé RRP (circuit passif de réfrigération de sécurité), conçu pour fonctionner en circulation naturelle et évacuer la puissance résiduelle du cœur en situation accidentelle vers l’eau du bassin, au travers de deux échangeurs de chaleur en série.

Lors des études de sûreté qui seront menées sur le réacteur NUWARDTM, il sera nécessaire de caractériser la fiabilité des systèmes impliqués dans la gestion accidentelle. Si déterminer cette fiabilité pour les systèmes dits actifs (comme les pompes utilisées sur les réacteurs du parc EDF actuel) est quelque chose de bien maitrisé, il n’en est pas de même pour les systèmes passifs, comme le RRP mentionné plus haut. Afin de déterminer cette fiabilité des systèmes passifs, une nouvelle méthode, dénommée RMPS pour « Reliability Method for Passive safety Systems ». Elle se déroule en 6 étapes :

- Caractérisation du système passif : fonctionnement, modes de défaillance possibles, définition du critère de bon fonctionnement ou d’échec

- Modélisation du système avec un code de thermohydraulique

- Identification des paramètres dominants sur le fonctionnement du système passif

- Quantification des incertitudes de ces paramètres dominants (plage de variation et fonction de densité de probabilité)

- Propagation des incertitudes dans la modélisation thermohydraulique du système passif

- Evaluation quantitative de la fiabilité fonctionnelle du système passif par comptage du nombre de cas d’échec obtenus lors de la propagation d’incertitude en regard du nombre de simulation totale

La 5ème étape est la plus difficile dans cette méthode pour deux raisons : elle nécessite des millions de simulations, ce qui est impossible avec les moyens informatiques actuels ; la modélisation thermohydraulique du système (issue de la deuxième étape), réalisée avec le code CATHARE dans le cadre du RRP NUWARDTM, présente des instabilités numériques assez importantes, ce qui rend difficile la propagation d’incertitude, notamment pour la réalisation des simulations nécessaires à la construction du métamodèle mentionnées précédemment.

Le sujet de l’alternance proposé porte sur ces deux enjeux : Construction du métamodèle et amélioration de la robustesse de la modélisation CATHARE

L'alternance se déroulera au travers des étapes suivantes :

- Familiarisation avec le concept de SMR, le réacteur NUWARDTM et les systèmes de sauvegarde associés,
- Lecture et appropriation des études passées menées sur la méthode RMPS et la construction de métamodèle,
- Prise en main du code CATHARE et de la modélisation existante du RRP,
- Travaux sur l’amélioration de la robustesse numérique de cette modélisation CATHARE du RRP

- Proposition d’amélioration dans la construction d’un métamodèle dédié à la propagation d’incertitudes.

Etudiant(e) préparant un Diplôme d'Ecole d'Ingénieur, vous avez des connaissances des réacteurs nucléaires à eau légère, idéalement des SMR et en méthodes statistiques. Vous avez des compétences en logiciel de simulation (CFD ou autres), en informatique (Linux, Python, ...) et également en thermohydraulique diphasique.

Le CEA est un acteur engagé dans l’accueil, l’insertion et le maintien dans l’emploi des salariés en situation de handicap. Ainsi, si vous le souhaitez, vous pouvez également joindre tous documents justifiants de votre situation de handicap (RQTH, carte mobilité inclusion, pension d’invalidité, etc).