Modélisation d’un modérateur de neutrons froids optimisé pour le projet ICONE

Stage M2
CEA Saclay, (91) Essonne, France
28 février 2025
3 février 2025
6 mois
2025-modelisation-d-un-moderateur-de-neutrons-froids-op-fr

Domaine, spécialité : Neutronique
Mots-Clés : Méthode Monte-Carlo

Unité d’accueil : LLB / INFRA

Résumé

L’objectif du projet ICONE (« Innovative COmpact NEutron facility ») est de construire une source compacte de neutrons pilotée par accélérateur (CANS) pour la communauté française utilisant les techniques de diffusion neutronique.

Une description générale du projet ICONE est disponible à l’adresse suivante:
https://iramis.cea.fr/llb/icone-an-accelerator-driven-neutron-source/.

Dans une telle source, les neutrons sont produits dans une région plus petite et plus confinée que dans un réacteur conventionnel ou une source de spallation. Il en résulte un gain de brillance lorsque les modérateurs sont placés à proximité de la région de la source. La disposition optimale de l’assemblage composé de la cible, du modérateur et du réflecteur (TMR) est un élément critique pour une production efficace de neutrons de faible énergie.

Le sujet de ce stage portera sur certains aspects détaillés du modérateur de neutrons froids pour le projet ICONE. L’impact des différentes formes de la surface du modérateur et l’introduction de miroirs à neutrons comme réflecteurs de neutrons froids pour l’extraction seront étudiés. L’option d’un trou rentrant sur la surface d’émission sera étudiée. L’idée d’un tel trou est d’enlever de la matière entre le point de flux froid le plus élevé et la direction d’émission et donc d’augmenter le flux de neutrons.

Sujet détaillé

Simulations numériques (méthode Monte-Carlo) pour optimiser les dimensions d’un modérateur para-hydrogène pour les neutrons froids. Étudier l’influence de différentes formes de modérateurs, en particulier la forme de la surface d’émission, et modéliser un trou rentrant. Introduire les composants optiques des neutrons. Étudier l’effet de différents rapports d’hydrogène Ortho/Para en tant que matériau de remplissage du modérateur.

Le candidat effectuera des simulations de différents modèles TMR à l’aide du code de transport de particules Monte Carlo OpenMC et développera des méthodes pour quantifier la luminosité du modérateur de neutrons froids. L’analyse des données et la visualisation des résultats des simulations seront effectuées en Python.

Lieu du stage

CEA Saclay, (91) Essonne, France

Conditions de stage

  • Durée du stage : 6 mois
  • Niveau d’étude requis : Bac+5
  • Formation : Master 2
  • Poursuite possible en thèse : Oui
  • Date limite de candidature : 10 janvier 2025

Compétences requises

Langue : Anglais

Langages informatiques et logiciels :
Des connaissances en neutronique sont bienvenues.
Un bon niveau de programmation en Python est requis.
Une expérience de l’interface de ligne de commande (shell) et des langages de programmation C+/C++ est un atout.

Responsable du stage

Tuteur

Richard Wagner
Tél. : +33 1 69 08 60 22
Email :

Responsable LLB / INFRA

Frédéric Ott
Tél. : +33 1 69 08 61 21