La société Framatome est un leader international de l’énergie nucléaire, reconnu pour ses solutions innovantes et digitales, ses technologies à forte valeur ajoutée à destination du parc nucléaire mondial.

La Business Unit Combustible conçoit, fabrique et vend le combustible nucléaire pour les centrales de production d'électricité ainsi que pour les réacteurs de recherche. La Direction des Opérations Composants maîtrise toutes les étapes de la métallurgie du zirconium, du minerai jusqu'à la réalisation de composants en alliage de zirconium et s’appuie sur un Centre de Recherches.

La corrosion des tubes de gainage en alliages de zirconium par l’eau dans les centrales nucléaires est l’un des facteurs limitant la durée d’utilisation du combustible nucléaire. Une meilleure maîtrise de ce phénomène passe par sa compréhension et sa modélisation. La corrosion se manifeste par la formation d’une couche d’oxyde ainsi qu’une hydruration de la gaine. La cinétique d’oxydation suit une loi puissance, mais l’exposant, de 0.2 à 0.5, dépend de l’alliage. L’oxydation impliquant des espèces chargées électriquement, un premier modèle résolvant les équations de transports d’oxygène et de lacunes sous l’action de forces motrices chimiques et électriques est proposé.

Ce stage revête plusieurs objectifs, notamment une première exploitation de ce modèle sera réalisée, identifiant son potentiel et les limitations des hypothèses réalisées. Ensuite, d’autres espèces d’intérêts tel que le niobium seront incorporées au modèle, afin d’étudier l’impact des éléments d’alliage sur la cinétique d’oxydation. Enfin, l’hydruration, préjudiciable à la tenue en service de la gaine, sera ajouté au modèle.

On conclura sur la pertinence et la suffisance des processus physique pris en compte dans le modèle vis-à-vis de la prédiction de la cinétique macroscopique d’oxydation.

Compétences requises:
Métallurgie, Matériaux, Corrosion, Simulation numérique
  
Profil type:

Elève Ingénieur (Bac+5) en Matériaux métalliques, Physique du Solide, Mécanique des Matériaux ou en Mathématiques appliquées/méthodes numériques. Autonomie et rigueur sont de mise.

Début du stage en février/mars.