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La Recherchev2

Propositions de thèses 2018

Caractérisation des coulées de magma à travers des débris lors d'un transitoire accidentel

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Lieu de thèse : IRSN Cadarache (St-Paul-lez-Durance)

Date de début : octobre 2018



Compétences recherchées


  • Bac +5 (Master 2 ou école d’ingénieur) en physique / mécanique des fluides / thermohydraulique / mécanique énergétique
  • Solides compétences numériques (programmation/méthodes) requises



Sujet de thèse

Dans un réacteur nucléaire, le terme accident grave est employé dès lors que les crayons combustibles, qui fournissent la puissance au réacteur sous forme de chaleur, commencent à fondre. Un moyen de ralentir ou de stopper l'accident à ce stade est de réinjecter de l'eau pour refroidir le cœur dégradé (renoyage). Cependant le renoyage, du fait de l'écart important entre la température de l'eau injectée et de celle du cœur, peut provoquer l'effondrement des gaines des crayons combustibles déjà fragilisées, et être à l'origine de la formation de lits de débris. Ces derniers qui sont constitués de fragments de gaines et de pastilles de combustible présentent une structure poreuse potentiellement très difficile à refroidir. Ainsi, lorsque le refroidissement n'est pas suffisant pour évacuer la puissance résiduelle qu'ils portent, les débris fondent en modifiant les propriétés poreuses du lit.

L'objectif de ce travail de thèse est de caractériser l'évolution des propriétés structurales des lits de débris en présence de coulées de magma. Des travaux précédents à l'IRSN ont déjà permis, à l'aide d'une méthode granulaire, d'évaluer plusieurs paramètres (porosité, surface spécifique, perméabilité...) influant la refroidissabilité des lits de débris à leur formation. Dans le but de modéliser le mélange progressif de magma et de débris lors du transitoire, le doctorant devra dans un premier temps développer un outil basé sur une méthode de type Lattice Boltzman permettant de gérer à la fois la relocalisation de matière fondue (corium) dans un lit de débris et les échanges de chaleur entre les deux phases solide et liquide. Il s'agira ensuite d'étudier, à l'aide de cet outil et sur la base de plusieurs lits caractéristiques, l'influence de coulées progressives de magma dans les débris sur l'évolution de la microstructure des lits. À terme, les résultats de ces travaux permettront d'améliorer les modèles dédiés aux lits de débris dans le logiciel d'accident grave ASTEC.

Laboratoire IRSN impliqué

Contact

​Vincent Topin

Tél. : 04 42 19 96 58


Florian Fichot

Tél. : 04 42 19 95 19