CEA ISAS

Qu’est ce qui est jaune et chaud avec des pinces ? 🦀 Une cellule blindée du LECI ! Dédié à la caractérisation des matériaux irradiés provenant de réacteurs de recherche ou de puissance, le LECI, au sein du CEA ISAS, est ce qu’on appelle un laboratoire « chaud ». Exploité depuis 1959, on y étudie principalement des matériaux comme des gaines de combustibles ou des composants internes de réacteurs ; de la cuve, du générateur de vapeur ou du circuit primaire. ⚛ 👉 Mais pourquoi s’intéresser aux matériaux ? Car ils jouent un rôle essentiel dans le domaine du nucléaire ! D’eux dépendent en effet la sûreté des centrales, leur durée de fonctionnement ainsi que leurs performances. L’objectif des recherches menées par le CEA est de pouvoir garantir que les matériaux des installations nucléaires actuelles sont capables de résister et s’adapter à des conditions extrêmes : fortes températures, irradiations, contraintes mécaniques, environnements corrosifs… Ces études sont menées à la demande des partenaires industriels du CEA ; par exemple dans le cadre de l’élaboration des dossiers réglementaires qu’EDF doit soumettre à l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN) tous les 10 ans afin de prolonger la durée de fonctionnement des centrales. ⏳ Il peut s’agir d’analyses sur le vieillissement des aciers de cuve en partie courante ou sur des endroits particuliers (soudures, zones affectées thermiquement…), ou encore de recueillir des données pour optimiser la planification de certaines opérations de maintenance particulièrement lourdes à mettre en œuvre, comme le changement des vis de cloisonnement du cœur. 👋 CEA 📸 PF. Grosjean, CEA 

SNA + MC 2024, le rendez-vous sur la simulation numérique à haute performance et ses applications dans les mondes du nucléaire. ⚛ Du 20 au 24 octobre dernier s’est déroulée l’édition 2024 de la conférence internationale SNA + MC − Supercomputing in Nuclear Applications + Monte Carlo − au Palais des Congrès à Paris ! Cet évènement, co-organisé par le CEA et la Sfen - Société française d'énergie nucléaire, traite de diverses problématiques afférentes aux méthodes de simulation Monte Carlo, du Calcul Haute Performance (HPC) sur les superordinateurs, de l’Intelligence Artificielle (IA) ou encore de l’informatique quantique, appliquées à différents domaines d’intérêt du nucléaire, allant de l’énergie au médical. Il offre également l’opportunité d’aborder les défis scientifiques et technologiques émergents suscités en particulier par l’évolution du climat et de l’environnement. 🌦️🌍 Ouvertes par l’exposé inaugural de Philippe Stohr, Directeur des énergies au CEA et General chair de la conférence, et Valérie Faudon, Déléguée générale de la SFEN, les cinq journées de SNA + MC 2024 ont été rythmées par la succession de séances plénières et de sessions techniques parallèles thématiques, ainsi que le déroulement des workshops. Environ 270 participants (dont une quarantaine d’étudiants) venus de plus de 20 pays différents (France, Royaume-Uni, Chine, Japon, Corée, États-Unis, Suisse, Italie, Brésil…) ont pris part à cette rencontre, riche de présentations originales et variées suivies d’échanges fructueux et conviviaux ! 🖥 👋 Andrea Zoia, Élie SAIKALI, Cheikh M. Diop   🔗 Proceedings de SNA+MC 2024 : https://lnkd.in/e_V54XTn

[#conférence #Fukushima #démantèlement] La 3e conférence Fukushima-Daiichi Decommissioning Research 2024 #FDR2024 s’est tenue du 10 au 13 octobre dernier au #Japon. ▶ Organisée par la société japonaise de génie mécanique #JSME et la société japonaise de l’énergie atomique #AESJ, cette conférence incontournable sur la #recherche pour le #démantèlement de la #centrale #nucléaire endommagée de #Fukushima #Daiichi a été l’occasion pour les équipes du CEA IRESNE, CEA ISAS, et CEA ISEC de communiquer, à travers quatre #présentations, sur : 👉🏻 Les travaux CEA concernant l’étude des #microparticules de #césium lors de l’#interaction #corium-#béton [Christophe Journeau thèse de Hugo Laffolley maintenant à #JAEA ]. 👉🏻 Les travaux menés pour le compte de Onet Technologies dans le cadre de : ·       La #découpe #laser avec son application à la découpe des #guides et #assemblages de #barres de #contrôles Ioana Doyen Moldovan Julien Favrichon, Eric Cantrel. ·       La #fabrication de #simulants de #débris de #combustibles, leur découpe et l’analyse des #aérosols formés, en collaboration avec l’IRSN pour le projet de #mesure des aérosols coordonné par CRIEPI – projet phare de la session sur la récupération des débris de combustibles. [ Viviane Bouyer, Christophe Journeau,Célia GUEVAR, Joël Faure] ▶ Les équipes sont également co-autrices de quatre présentations de CRIEPI et de l’IRSN. ▶ Viviane Bouyer de notre institut a participé au panel de clôture sur le thème du #knowledge #management appliqué aux #accidents #graves et sur les #innovations pour le #futur (animé par Akifumi YAMAJI Waseda University, avec Emmanuel Porcheron IRSN, RYO YOKOYAMA Université de Tokyo, Kitagaki Toru Japan Atomic Energy Agency, Shinya Mizokami Tokyo Electric Power Company, ayumi ito Tokyo Institute of Technology, Isamu Sato Tokyo Institute of Technology) . 🙋🏻♀️🙋🏻♂️En plus des #sessions #techniques et d’une #visite des centrales de Fukushima Daiichi et de Fukushima Daiini, ce séminaire a permis de nombreux #échanges avec les #acteurs #japonais de la thématique, académiques, instituts de recherche ou industriels, en vue de futures collaborations 🤝🏻. 📸 : Les équipes CEA et IRSN.

Le couplage multi-physique, ça vous parle ? 💻🔗 Dans le domaine du nucléaire et des énergies bas carbone, la modélisation, le calcul et la simulation numérique sont des outils indispensables qui simplifient l’analyse des différents comportements physiques, dès les études. La simulation multi-physique est donc un élément clé pour le développement et l’optimisation de systèmes complexes. 🔍 👉 Que ce soit dans le cadre de projets en mécanique, thermodynamique, électronique, etc…, le couplage multi-physique offre la capacité d’analyser, de modéliser et d’anticiper le comportement de divers systèmes. Les bénéfices sont multiples : réduction des dépenses liées au prototypage, accélération des processus de développement, amélioration de la qualité et de la fiabilité des produits, tout en favorisant l’innovation technologique ! 💡 Au sein de notre Institut, le couplage multi-physique est au cœur de nos activités en modélisation et simulation, avec par exemple notre Laboratoire de Mécanique pour la Simulation des Structures (LM2S), en charge du développement de la plateforme numérique CAST3M. 🖥 Ce logiciel générique de calcul par élément finis est une véritable boite à outils numérique, qui permet entre autre l’analyse multi-physique d’un large spectre d’objets technologiques, dans le cadre par exemple d’études du comportement mécanique et thermo-hydromécanique dans les domaines du génie civil et des géo matériaux 🏗🧱 🔗 https://www-cast3m.cea.fr/ 👋 Christopher Nahed, PhD

Gustave Eiffel n’a qu’à bien se tenir ! 🧐🗼 Un réacteur nucléaire est un système capable de maîtriser une réaction de fission nucléaire en chaîne. La plupart des réacteurs industriels sont destinés à la production d’électricité – on les appelle électrogènes. Le principe est de véhiculer la chaleur produite par cette réaction via un fluide caloporteur, jusqu’à une turbine et un alternateur, pour produire de l’électricité. ⚡ Les premiers réacteurs électronucléaires ont vu le jour au cours des années 1950 ; depuis, plusieurs générations de réacteurs sont apparues à travers le monde, et on en distingue à ce jour 4. Chaque génération de réacteur apporte des améliorations majeures en réponse aux grands enjeux du nucléaire (sûreté, sécurité, non-prolifération, économie de combustible, compétitivité…). 📈 Au sein de notre Institut, une partie de nos activités est consacrée aux études du comportement des matériaux de structure sous irradiation, un enjeu fondamental pour la sûreté, la compétitivité et la durée de fonctionnement des réacteurs nucléaires d’aujourd’hui et de demain. ⚛ Au sein de l’ISAS, le Service de recherche en Corrosion et Comportement des Matériaux (S2CM), le Service d’Etudes des Matériaux Irradiés (SEMI) ainsi que le Service de Recherche en Matériaux et procédés Avancés (SRMA) proposent une approche intégrée multi-physique et multi-échelles pour comprendre et prévoir le comportement de matériaux soumis à ces environnements extrêmes. Leurs travaux sont menés en combinant une approche expérimentale de premier plan, des moyens de caractérisation avancés et des outils de modélisation et de simulation. Ils répondent aux besoins des industriels, en travaillant à la compréhension des mécanismes qui régissent la science des matériaux ! 🧱⛓💧

Transition Energétique: Demandez le Programme! 😀 #13 – Recherche Transverse Amont 👩🎓🛠️⚗️👽 Les développements technologiques dans le domaine des énergies bas carbone ont tous un point commun, celui de se fonder sur un socle de connaissances fondamentales indispensables.🍀 🔓 Capitaliser et développer nos compétences dans un cadre fondamental et transverse, c’est l’enjeu essentiel du programme piloté par Marion Le Flem. L’ensemble des données fondamentales obtenus ont ensuite vocation à venir consolider les bases de données et les modèles numériques développés par le CEA , dans un cadre multi-échelle et multi-physique. 💻 Parmi les domaines adressés, celui de la modélisation des matériaux sous irradiation consiste à mettre en perspective l’irradiation aux ions obtenus directement sur la plateforme saclaysienne Jannus avec les résultats réels obtenus par irradiations aux neutrons. 🔬 D’autre part, l’étude fondamentale des réactions chimiques mises en œuvre dans le cadre de l’extraction et la séparation des ions lourds permet de nourrir les approches de retraitement des combustibles nucléaires et du recyclage des métaux critiques. 🧪 Enfin le développement des matériaux du futurs dans des domaines variés tels que ceux de la fusion nucléaire ☢️ ou de l’exploration spatiale 🚀sera un défi important que les équipes de recherches vont devoir relever ensemble. 🧑🧑🧒🧒 Une approche scientifique rigoureuse au service de collaborations françaises et internationales 🌏 dans des domaines énergétiques à impact 🎯, c’est l’ouverture que les équipes du CEA vous propose de partager.

💬 Entretien avec Paul Quéva, doctorant au CEA ISAS Diplômé d’IMT Nord Europe, Paul Quéva a décidé de choisir le CEA pour effectuer sa thèse, autour d’un sujet qui avait déjà rythmé son précédent stage dans notre institut : les techniques d’optimisation du ferraillage des structures en béton armé. 🏗 Dans cet entretien, il partage avec nous les enjeux et défis de son travail à l’ISAS, ainsi que son expérience en tant que doctorant au CEA 👨🎓👇

L'ISAS au cœur de la Simulation Numérique du Soudage (SNS) ! 🖥️ 👉 Les 10 et 11 octobre dernier se sont déroulées les journées SNS GST-15 – Simulation Numérique du Soudage, sur le site de Framatome Lyon ! Cet évènement a pour but de présenter les diverses avancées en simulation numérique du soudage (SNS) et en fabrication additive, en particulier sur l’amélioration de la précision des calculs thermiques, mécaniques, métallurgiques avec pour objectifs de contribuer à la durabilité des structures à la qualité des soudures ou des pièces réalisées en fabrication additive. 💡 Le saviez-vous ? Les premiers développements de simulation numérique du soudage sont nés dans les années 80, découlant de la problématique de la fragilisation à froid ; il s’agissait alors principalement de simuler la diffusion de l’hydrogène et les contraintes résiduelles. Depuis, la simulation multi-physique participe, notamment dans la fabrication additive, à prédire les défauts de fabrication et la compréhension des différentes étapes de conception. Les avancées pour accélérer les calculs et construire des metamodèles par machine-learning conduisent plusieurs équipes à envisager la fabrication assistée par simulation numérique en temps réel. 💬 Diverses présentations et discussions ont animés ces deux journées, notamment autour du potentiel de l’IA dans le monde du soudage et de la fabrication additive, où l’homme de l’art reste prépondérant. Malgré les difficultés d’applicabilité soulevées (faible quantité de données disponibles, difficulté d’observer la scène de soudage ou de fabrication additive, nécessité de disposer de données de mesures fiables en condition de répétabilité…), il a été souligné que l’IA pourrait jouer un rôle majeur dans la crédibilité de la simulation au travers de la validation de code de calcul avec l’apport de preuve de lien entre expérience et modèle physique, notamment avec les PINN’s (Physics-Informed Neural Networks), particulièrement adaptés lorsque les données expérimentales sont rares comme en soudage pour envisager la simulation hybride avec un modèle d’IA construit sur la base des données expérimentales et numériques. L’ISAS s’est illustré dans l’organisation mais aussi avec les présentions de Capucine Calonnec et d’Olivier Fandeur sur les récents développements dédiés à la fabrication additive et au soudage dans le code HPC MANTA, et de Geoffrey Daniel démontrant le potentiel de l’IA au service d’applications comme la thermodiffusion, de code Monte-Carlo pour la fission, et de la mécanique de la rupture ! ⛓️💥

Non, ceci n’est pas une nouvelle clé USB high-tech ! 💾 Ce petit objet, c’est ce qu’on appelle un dispositif microfluidique, dont la taille est inférieure à celle d’une carte de crédit. Au CEA ISAS, nos chercheurs travaillent à l’élaboration de tels systèmes afin de miniaturiser des analyses chimiques. Les éléments ou les espèces chimiques contenus dans un échantillon sont séparés dans des microcanaux dont les dimensions sont de 100 à 1000 fois plus petites qu'un centimètre. Les volumes mis en jeu sont de l’ordre de quelques microlitres - soit l’équivalent de quelques gouttes de liquide ! 💧 Les avantages de la microfluidique sont utiles à de nombreux domaines comme les sciences du vivant, la médecine, l’environnement ou encore l’industrie du nucléaire. Au sein de notre Institut, nous concevons et produisons des dispositifs microfluidiques de géométries variées grâce à des techniques de microfabrication. L’objectif est d’intégrer différentes techniques de séparation chimique, directement dans les micro-canaux des dispositifs. 🧪 Résultat : une diminution des déchets générés et du volume des échantillons engagés par rapport aux méthodes classiques d'analyse. Cette réduction d'échelle constitue un atout lorsque les échantillons sont onéreux, disponibles en très faibles quantités ou bien dangereux (radioactifs ou toxiques). Dans le domaine du nucléaire, ce type de dispositif peut par exemple être utilisé pour capturer des molécules sélectives de l'uranium, dans le but d'en identifier les cibles en cas d'exposition accidentelle ! 🔎 👋 CEA 📸 L.Godart, CEA 

Vous avez dit 50 000 ? 😯 Et oui ! La simulation numérique de phénomènes physiques dans l’industrie nécessite l’usage de méthodes performantes, que ce soit en mécanique des fluides, des structures, en électromagnétisme ou encore dans de nombreuses autres disciplines. 🖥 La plateforme SALOME (« Simulation numérique par Architecture Logicielle en Open source et à Méthodologie d’Évolution »), développée au CEA ISAS, est un environnement logiciel open source pour les pré- et post-traitements et l’intégration de solveurs numériques issus de domaines scientifiques variés. Elle fournit aux ingénieurs une solution qui leur permet de bénéficier de modules de haut niveau : CAO, maillage, couplage de phénomènes, visualisation, supervision du calcul, incertitudes, … 👉 Depuis sa création au début des années 2000, le projet SALOME a connu plusieurs évolutions avec différents partenaires pour arriver à un logiciel mature, utilisé aussi bien dans le monde industriel que dans le milieu de la recherche. Co-développé avec le CEA, EDF et le support de la société Open Cascade, part of Capgemini , SALOME est enrichi régulièrement par les dernières avancées issues de la recherche (deux nouvelles versions par an). Grâce à son aspect modulaire, SALOME peut être étendu par des modules spécifiques pour différents métiers et codes de calcul. Par exemple, le CEA développe GUITHARE, l’interface graphique du code CATHARE ; EDF développe SALOME_MECA, l’interface graphique de Code Aster. 👩💻 Ainsi, le CEA et EDF réalisent de façon performante les études nécessaires au bon fonctionnement de leurs installations et aux travaux de recherche dans leurs domaines. SALOME favorise le partage des connaissances et des bonnes pratiques en les mutualisant dans un même outil 💡 Toutes ces raisons contribuent au succès de SALOME, avec ses 50 000 téléchargements annuels ! 📥🏆 ℹ️ Pour plus d’information et télécharger SALOME, vous pouvez consulter le site internet https://lnkd.in/edRqzDhT