Contexte :
Le stockage à long terme et en sécurité des déchets produits par l’industrie nucléaire française est une question cruciale. Ce projet représente trois décennies de recherche multidisciplinaire pionnière, dont l’objectif est de dimensionner et de concevoir une installation de stockage géologique profonde (500m) [1]. L’installation de stockage est conçue pour pouvoir fonctionner de manière réversible pendant un siècle. Elle doit assurer à la fois la sécurité des personnes et celle de l’environnement.
L'Andra (Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs), l'agence nationale qui dirige ce projet, collabore avec le CEA (Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives) depuis plus d'une décennie sur la modélisation et la simulation du comportement à long terme des différents composants de l'installation de stockage. La collaboration qui fait l'objet de cette étude est basée sur la modélisation et la simulation des tunnels de stockage (alvéoles, voir figure ci-dessus), d’environ 100 m de long et 1 m de diamètre [2, 3]. Le modèle décrit des phénomènes thermo-hygrométriques et permet d’étudier l’influence du transport d’eau (via de la condensation et de l’évaporation) et d’oxygène sur les taux de corrosion des parois métalliques des alvéoles [2]. Il a notamment pour but d’améliorer la prédiction des taux de corrosion des chemisages en acier qui seront utilisés dans la construction de ces alvéoles.
Une nouvelle implémentation numérique de ce modèle a été réalisée récemment, qui doit permettre des progrès très significatifs dans les performances de calcul, notamment en termes de vitesse. Une étude visant à vérifier son exactitude mathématique, basée sur des normes internationales de vérification (voir ASME, ASN etc…) [4,5], a été effectuée en 2023 [6]. On souhaite désormais réaliser une analyse comparative entre cette nouvelle implémentation et la précédente, afin de vérifier l’exactitude de cette nouvelle implémentation concernant sa capacité à capturer l’ensemble des processus physiques mis en jeu dans le modèle thermo-hygro-corrosif.
Objectif du stage :
Le travail consistera à modéliser une configuration d’alvéole pleinement chargée de colis (maillage, conditions aux bords et aux limites), puis à l’utiliser dans la simulation d’un cas prédéfini par l’Andra, afin de comparer les résultats de la nouvelle implémentation du modèle avec ceux donnés par la précédente. Une comparaison entre les anciennes grandeurs physiques publiées (dans [2]) et les nouvelles grandeurs calculées permettra d’évaluer la pertinence de la nouvelle implémentation du modèle. Cette étude est primordiale pour l’assurance de qualité de l’outil de calcul que nous avons développé pour l’Andra.

Ingénieur, physicien/ne, mathématicien/ne appliqué/e