Domaine, spécialité : Neutronique
Mots-Clés :
physique nucléaire, sources de neutrons, fusion
Unité d’accueil : DPhN / LEARN
Résumé
Nous proposons d’étudier et de définir les performances d’une ligne de neutrons dédiée à différentes applications comme l’imagerie ou la diffusion neutronique, dans le cadre du projet IFMIF-DONES. Ces études seront réalisées à l’aide du code TOUCAN basé sur Geant4. Elles serviront à définir les lignes qui prendront place dans l’installation.
Sujet détaillé
L’installation IFMIF-DONES (International Fusion Materials Irradiation Facility DEMO Oriented Neutron Source) est une installation en cours de construction à Grenade (Espagne). Elle sera consacrée à l’irradiation et à l’étude des matériaux servant à la structure et à la couverture dans un réacteur de fusion nucléaire. Elle produira un flux de neutrons jamais inégalé sur une gamme en énergie allant jusqu’à 50 MeV. Une grosse partie de ces neutrons n’interagira pas avec les matériaux irradiés et sera perdue. C’est pourquoi il est envisagé d’utiliser une partie de ces neutrons pour d’autres applications dans une salle adjacente dédiée. Les utilisations possibles sont en cours de définition, mais une étude préliminaire menée par notre équipe [1], a montré que IFMIF-DONES aurait le potentiel pour être une installation de première classe.
Dans ce travail de stage, nous proposons de poursuivre le travail entamé dans [1], en étudiant et en définissant des lignes de neutrons pouvant servir à différentes applications comme la radiographie d’objets, pour sonder des matériaux par diffusion neutronique, ou à produire des radioéléments. Le travail consistera à simuler l’ensemble de la chaîne de transport des neutrons, de leur ralentissement dans le modérateur à leur détection, à l’aide du code TOUCAN basé sur Geant4. Il s’agira d’évaluer les performances d’une telle ligne et d’optimiser les combinaisons modérateur-extracteur qui permettront d’améliorer les performances.
Ce travail viendra compléter celui déjà réalisé et sera le point de départ pour choisir et définir les caractéristiques des instruments qui prendront place dans l’installation.
Des connaissances en C++ sont requises pour ce stage qui peut également convenir pour une alternance.
[1] J. Hirtz et al., “Neutron availability in the Complementary Experiments Hall of the IFMIF-DONES facility”, Fusion Engineering and Design 179 (2022) 113133, arXiv:2201.08711
Lieu du stage
Saclay
Conditions de stage
- Durée du stage : 4 mois
- Niveau d’étude requis : Bac+4/5
- Formation : Ingenieur/Master
- Poursuite possible en thèse : Non
- Date limite de candidature : 1 février 2024
Compétences requises
Langue : Anglais
Méthodes, techniques :
Transport de particules par simulation Monte Carlo avec Geant4
Langages informatiques et logiciels :
C++, Geant4, ROOT
Liens utiles
Responsable du stage
LETOURNEAU Alain
Tél. : +33 1 69 08 76 01
Email :
Responsable DPhN / LEARN
LETOURNEAU Alain
Tél. : +33 1 69 08 76 01