Les réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium (SFR), passés ou futurs, obéissent à l'impératif « réacteur propre » : le sodium de la cuve et le ciel de pile ne doivent pas contenir de produits de fission provenant d'éventuelles ruptures des gaines des combustibles. Un éventuel relâchement de produits de fission constitue un évènement devant être détecté. Un SFR comporte donc un système permettant de révéler la présence de contamination dans le sodium ou le ciel de pile, associant un prélèvement dans le ciel de pile et un prélèvement dans le sodium de la cuve, ce qui renvoie à deux stades d'évolution de la rupture de gaine.

Le CEA entend disposer d'une description complète des phénomènes de rupture de gaine et de la détection de la contamination induite, en s'appuyant sur des modèles physiques, sur les expériences du passé et sur des expériences dédiées. L'application première de ce programme de recherche est le développement du Système de Mesure de Contamination (SMC) du projet de réacteur ASTRID. Pour le SMC, le CEA travaille en étroite collaboration avec la Japan Atomic Energy Agency (JAEA).

Le stage proposé visera à proposer des scénarios de rupture en fonction du temps et de la géométrie, à décrire le mouillage par le sodium, à décrire les mécanismes de sortie des produits de fission. Un outil multi-physique de type Comsol pourra être utilisé.

Ce stage est pensé comme une introduction à une possible thèse sur l'étude multiphysique des mesures de contamination dans un réacteur à neutrons rapides.