Stochastic Neutron Noise Techniques For Online Surveillance - Sentinelle H/F - CEA

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au coeur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

- La conscience des responsabilités
- La coopération
- La curiosité

SENTINELLE vise à démontrer en 24 mois la faisabilité d'un dispositif intégré « détecteur + algorithme » estimant en ligne le facteur de multiplication M (ou le keff qui est également une métrique de la réactivité) d'un système nucléaire. L'approche repose sur trois piliers : (i) la qualification puis l'adaptation de détecteurs gazeux Micromegas développés au CEA, avec la réalisation de trois prototypes - deux exemplaires jumeaux destinés à des mesures simultanées de bruit en deux positions pour les systèmes étendus et découplés, et un troisième dédié aux tests d'adaptation ; (ii) le développement d'un solveur déterministe sur GPU des équations des moments (moyenne et corrélations) de la population neutronique, calculant rapidement les observables de bruit (Feynman-, Rossi-, multiplicités locales) ; (iii) des approches inverses fondées sur des métamodèles entraînés sur ce solveur.
En cas de succès, SENTINELLE ouvrira la voie à un « réactivité-mètre » générique au service de la sûreté nucléaire (chargement des réacteurs, sûreté-criticité des installations du cycle), de la gestion de crise et du risque NRBC, en fédérant trois directions opérationnelles du CEA (DRF, DES, DAM) et deux partenaires externes (ASNR, École des Ponts).
Dans ce contexte, le CEA a décidé de recruter un post-doc de deux ans concernant spécifiquement le développement et la validation d'un solveur numérique pour la résolution des équations du bruit neutronique. Il s'agit tout d'abord d'implémenter un solveur déterministe des équations des moments de la population neutronique, en approche pixelisée sur GPU, permettant de calculer rapidement les observables classiques du bruit (courbes Feynman- et Rossi-) ainsi que des cartographies de coefficients de multiplication locaux. Dans le cadre de SENTINELLE, le solveur sera ensuite exploité par balayage de configurations pour constituer la base d'apprentissage d'un outil permettant d'inférer le facteur de multiplication M en temps réel. Si les performances des détecteur Micromegas sont au rendez-vous, le solveur déterministe sera validé sur la base de données expérimentales issues du projet SENTINELLE (obtenues par un autre post-doc travaillant sur le volet de SENTINELLE concernant l'amélioration des détecteurs Micromegas) ; en cas contraire, des données réacteur « synthétiques », simulées par méthodes de Monte-Carlo corrélées, se substitueront aux mesures expérimentales pour alimenter l'inférence et préserver la preuve de concept « détecteur + algorithme » qui est l'objectif central du projet SENTINELLE.

Compétences en développement de codes de simulation, notamment GPU et méthodes HPC