Amélioration de la fiabilité des méthodes Monte-Carlo pour l'analyse de sensibilité

Neutronique et physique des réacteurs Amélioration de la fiabilité des méthodes Monte-Carlo pour l'analyse de sensibilité H/F Au cours de la dernière décennie, on a assisté à un intérêt croissant pour l’application de la simulation Monte-Carlo aux problèmes de physique des réacteurs à l’échelle de l’ensemble du cœur, couvrant les configurations stationnaires, l’évolution du combustible et la cinétique, et incluant le plus souvent les boucles de rétroaction thermo-hydrauliques et thermomécaniques. Dans ce contexte, le CEA et l’ASNR ont uni leurs forces pour développer TRIPOLI-5®, le code Monte-Carlo de nouvelle génération destiné aux applications de transport de rayonnement, doté de capacités HPC natives. Grâce aux récentes avancées remarquables dans la théorie des méthodes de Monte Carlo, il est désormais possible d’estimer les comptages pondérés par l’adjoint sans recourir à des approximations dans le cadre des calculs de valeurs propres. Cela a permis de calculer des observables d’intérêt pour la conception des réacteurs, telles que les sensibilités à des paramètres clés (la variation du facteur de multiplication due à des changements dans les valeurs des propriétés physiques et/ou des dimensions géométriques). Tous les principaux codes de Monte Carlo de production ont adopté ces stratégies de calcul. Certaines questions clés restent néanmoins en suspens. La convergence statistique de ces estimateurs dépend, d’une part, du comportement spécifique de l’itération de puissance sous-jacente (qui doit converger vers le mode propre direct fondamental) et, d’autre part, de celui de la méthode itérative des probabilités de fission (qui doit converger vers le mode propre adjoint pondérant chaque comptage) : ce mécanisme couplé rend l’analyse de la convergence globale de cette classe d’algorithmes particulièrement difficile. Dans ce contexte, l'étudiant analysera les algorithmes existants pour l'analyse de sensibilité (tant vis-à-vis des données nucléaires que des paramètres géométriques), étudiera leurs propriétés de convergence et proposera de nouvelles stratégies pour améliorer la convergence lorsque cela s'avère nécessaire. Ces travaux seront menés dans le cadre d'une mini-application Monte Carlo simplifiée qui permettra un développement et des tests agiles : les stratégies les plus performantes seront ensuite retenues en vue d'une intégration future dans TRIPOLI-5. Des comparaisons avec d’autres codes Monte Carlo seront également effectuées, à des fins de validation numérique inter-codes. Simulation Monte-Carlo Compétences en développement de code (C++ / Python) et goût prononcé pour la simulation numérique