Le département Thermomécanique et Matériaux de l’ingénierie Combustible de Lyon propose au sein du groupe FRD (Fuel Rod Design) un stage dans le domaine de la thermomécanique et la modélisation. Vous serez encadré(e) par des ingénieurs en charge de la R&D sur la thématique des combustibles pour réacteurs avancés. Le contexte est celui des réacteurs à haute température à refroidissement au gaz (HTR ou HTGR) qui font l’objet d’un intérêt renouvelé ces dernières années du fait de la capacité de cette technologie à pouvoir être utilisée, aussi bien dans la production d’électricité que de chaleur, dans l’objectif d’une décarbonation de certains secteurs industriels. 

Le combustible HTR repose sur un concept original de microsphères de matière fissile revêtues de couches protectrices appelé TRISO (Tristructural Isotropic). Ces particules sont constituées d’un noyau céramique fissile (UO2) recouvert de trois couches de pyrocarbone isotrope et d’une couche de carbure de silicium (SiC) assurant l’étanchéité et le confinement des matières radioactives. Elles peuvent ensuite être regroupées dans un conteneur cylindrique appelé compact.

Ce stage s’inscrit dans le cadre du développement d’outil de modélisation pour la démonstration du maintien de l’intégrité des particules TRISO en réacteur.

Dans le cadre de ce travail, vous serez amené(e) à :

- Prendre en main le sujet à travers l’analyse des études FRD existantes sur divers modes de défaillance et réaliser une étude bibliographique sur les principaux modes de défaillance des particules TRISO,

- Mettre en œuvre des calculs avec le code éléments finis interne pour étudier le comportement mécanique de particules de combustible sous irradiation,

- Évaluer l'influence de différents mécanismes d'endommagement sur les états de contraintes et l'intégrité des particules,

- Réaliser un calcul chaîné avec un module de diffusion dans une optique d’évaluer les quantités de produits de fission relâchés,

- Si possible, comparer les résultats des simulations à des expériences réalisées en réacteur expérimental afin d’évaluer la validité du modèle.

Vous êtes en dernière année d’école d’ingénieurs ou équivalent universitaire et suivez une formation avec une orientation mécanique ou matériaux et une composante modélisation ou mathématique appliqué.

Des connaissances théoriques sur la mécanique du solide et les matériaux sont requises ainsi qu’un bon niveau d’anglais pour la lecture, compréhension et retranscription des documents techniques.

Des connaissances de programmation en langage Python ainsi qu’en modélisation numérique sont nécessaires. Des connaissances de base et une expérience de travail sur une plateforme de calcul scientifique en environnement Linux seraient utiles.

Un intérêt pour l’environnement de l’énergie nucléaire serait un plus.

Vous faites preuve de rigueur et d’adaptabilité. Vous êtes force de proposition, doté(e) d’un bon sens critique et appréciez le travail en équipe.