Détermination de la fiabilité d'un système passif de SMR H/F

Détermination de la fiabilité d’un système passif de SMR

Durée du contrat (en mois), Vous serez accueilli·e au sein de l’IRESNE, institut de la DES, où vous intégrerez l’équipe du laboratoire et participerez pleinement à ses activités.

Dans le contexte actuel de transition énergétique et de lutte contre le changement climatique, le développement de technologies nucléaires innovantes suscite un intérêt croissant. Parmi celles-ci, les petits réacteurs modulaires (SMR - Small Modular Reactors) représentent une piste prometteuse, offrant des solutions flexibles, plus sûres et potentiellement mieux adaptées à la production décentralisée d’électricité. Grâce à leur conception compacte et modulaire, les SMR permettent une fabrication en série, une réduction des délais de construction, et une intégration plus aisée dans des environnements variés, y compris des zones isolées ou à faible densité de consommation.

Un des aspects singuliers de ces réacteurs concerne l’intégration de systèmes de sûreté dits “passifs”. Contrairement aux systèmes actifs, qui requièrent une alimentation électrique ou une intervention humaine, les systèmes passifs utilisent des principes physiques (gravité, convection naturelle, différence de pression, …) pour garantir le refroidissement du cœur en cas d’accident. Cette approche vise à renforcer la robustesse intrinsèque des installations nucléaires tout en simplifiant leur architecture de sûreté.

Parmi les questions que posent ces systèmes, apparait celle de la fiabilité. En effet, la fiabilité des moyens actifs (ou fiabilité matérielle) est un domaine étudié depuis longtemps, au travers d’outils et méthodologies éprouvées (tests des matériels, arbre de défaillance, …). Pour les systèmes passifs, de nouvelles méthodologies ont dû être développées : on peut notamment citer REPAS, APSRA, ROAAM+, ainsi que RMPS, développée dans le cadre du 5th European Framework Program, développement auquel le CEA a activement participé. La méthode consiste à bien identifier les missions et les critères de succès du système passif, le modéliser avec un outil de simulation (thermohydraulique système la plupart du temps, avec CATHARE par exemple), identifier les paramètres influents sur le système, leur associer des incertitudes, les propager dans la modélisation, puis compter les échecs/succès du système afin de déterminer sa fiabilité

L’objectif du stage sera d’appliquer la méthode RMPS afin de déterminer la fiabilité du système passif d’évacuation de puissance résiduelle d’un SMR à eau pressurisée.

Dans un premier temps, l’étudiant sera amené à se familiariser avec le système passif d’évacuation de puissance résiduelle. Dans un second temps, il se familiarisera avec le code CATHARE 3 ainsi que la modélisation existante du système passif. Puis il sera amené à modifier la modélisation afin d’appliquer la méthode RMPS, afin de déterminer la fiabilité du système passif. Enfin, des réflexions sur de possibles améliorations de la méthode seront proposés

Moyens / Méthodes / Logiciels

CATHARE, Linux, propagation d’incertitudes

Formation ingénieur/master avec spécialité en méthodes statistiques et propagation des incertitudes, et/ou en génie énergétique et nucléaire, mécanique des fluides

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Formation recommandée

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Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales, Détermination de la fiabilité d’un système passif de SMR H/F