Modélisation de l`évolution de la microstructure sous irradiation et
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Proposition de Stage/PFE avec EDF - R&D département MMC, Les Renardières. Modélisation de l’évolution de la microstructure sous irradiation et du gonflement dans les structures internes des réacteurs Contexte : Ce stage se situe dans le cadre du vieillissement sous irradiation des Internes de Cuve de Réacteurs à Eau Pressurisée. Les composants Internes de Cuve, en acier inoxydable austénitique, sont soumis au bombardement neutronique qui modifie profondément la microstructure du matériau (restauration du réseau de dislocation, formation de boucles de Frank, formation de cavités, de précipités…) et qui à terme peut mener à la modification de certaines de leurs propriétés mécaniques. Parmi ces phénomènes, l'agglomération de lacunes sous forme de cavités (souvent visibles en microscopie électronique en transmission), reçoit une attention particulière puisqu'elle peut être en conditions d'irradiation expérimentales à l'origine d'un gonflement du matériau macroscopiquement mesurable. De plus, dans d'autres conditions, on observe que ces cavités contiennent une part importante de l'Hélium produit par les réactions alpha dans le matériau, et les stabilisent ainsi. L'effet de cette stabilisation des petites cavités sur la germination puis la croissance de très grandes cavités, produisant un gonflement macroscopique, n'est pas trivial, germination et croissance pouvant entrer en concurrence. La modélisation de l’évolution de la microstructure des aciers austénitiques sous irradiation a pour objectif de mieux comprendre les mécanismes d'évolution de la microstructure et de pouvoir quantifier l'influence de différents paramètres (température, dose, etc.) sur cette évolution. A partir de la description de l’évolution de la microstructure, l’objectif final est de prédire les propriétés macroscopiques des matériaux tout au long de la durée de fonctionnement des réacteurs. Objectif du stage : Les méthodes de dynamique d’amas (D.A) ont été développées pour aboutir à une description unifiée des processus germination, croissance et coalescence des amas de défauts de la microstructure. Ces méthodes, en champ moyen, s’inspirent de la « cinétique chimique » : les réactions possibles (agglomération, émission) entre les différents types d’amas (interstitiels, lacunaires avec ou sans Hélium) produits sous irradiation sont décrites par des taux de réaction entre espèces dans une solution homogène. L’évolution de ces variables est décrite en intégrant un système d’équations différentielles couplées qui est ensuite résolu par analyse numérique. Ceci permet de mettre à l’épreuve les mécanismes de physiques d’évolution de la microstructure implémentés et également de prédire l’évolution du système vers des temps très longs difficilement accessibles par l’expérience. Le stage aura pour but en particulier de poursuivre l'implémentation du modèle énergétique de stabilité des bulles d'Hélium (cavités sous pression d'He) dépendant de la taille des bulles et de leur pression. Le stage nécessitera une étude précise des données expérimentales disponibles à comparer aux résultats du nouveau modèle de simulation. Conditions : - Indemnité de stage et possibilité d'aide logement - Date de début : février/mars 2017 Profil recherché : Le travail fait appel aux qualités d’autonomie et de rigueur du stagiaire, très bonnes capacités en programmation. Un fort sens de l'organisation sera nécessaire afin de se familiariser rapidement avec l'abondante bibliographie, et également pour aborder un code de calcul assez complexe du fait des nombreux modèles qu'il contient. Ce stage offre l’opportunité de collaborer avec plusieurs intervenants car le stagiaire bénéficiera d’un suivi régulier de plusieurs ingénieurs-chercheurs d’EDF R&D. Niveau d’étude : Master 2 ou 3ème année d'école d'ingénieur. Poursuite par des travaux de thèse éventuelle. Compétences : - un minimum d'aisance avec les méthodes d'analyse numérique (résolution numérique de systèmes d'équations différentielles) - notions sur les défauts ponctuels en physique de la matière condensée et théorie de la germination - utilisation Linux/Unix sous shell, - bonne connaissance de Fortran et/ou C indispensable Lieu du stage : Site R&D EDF des Renardières, Moret sur Loing (77) Durée : 5 mois Nature du stage : modélisation Stage rémunéré. Contact : Les candidats doivent faire parvenir un CV et une lettre de motivation circonstanciée à : Gilles ADJANOR EDF R&D – Département Matériaux et Mécanique des Composants Site des Renardières 77818 Moret sur Loing Cedex Tel : 01 60 73 66 97 [email protected] Faiza SEFTA EDF R&D – Département Matériaux et Mécanique des Composants Site des Renardières 77818 Moret sur Loing Cedex Tel : 01 60 73 60 25 [email protected]
