Détail de l’UE1.1
UE obligatoire de Tronc Commun de Semestre 1.
UE 1.1 LES SYSTEMES DE PRODUCTION D’ENERGIE (60H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
60 h = 40 h CM + 10 h TD + 10 h TP (= 6 ECTS)
Enseignant: Robert JACQMIN, Enseignant-chercheur INSTN
CEA Cadarache, 13108 St Paul lez Durance Cedex
04 42 25 31 36 / robert.jacqmin@cea.fr
PRE-REQUIS
Connaissances (niveau licence) de thermodynamique classique, transferts thermiques.
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
A l’issue de ce cours, les étudiants devront être capables de décrire le fonctionnement des
systèmes thermiques industriels servant à la production d’électricité et de chaleur, d’en
connaitre les avantages et inconvénients, les caractéristiques dimensionnantes, les domaines
d’application (pertinence par rapport aux besoins et aux ressources, contraintes d’intégration)
et les performances typiques. Pour un système particulier, ils devront être en mesure d’en
réaliser une analyse énergétique élémentaire, globale et par grand composant (bilan
énergétique, pertes, rendement,…).
PROGRAMME
1/ Contraintes et choix énergétiques
- Systèmes énergétiques industriels, choix et enjeux, besoins et ressources, offre et demande
- Contraintes techniques (exploitation, parc, réseau,…), stratégiques, socio-économiques,
environnementales
- Ressources, énergies primaires, énergies renouvelables et non-renouvelables,
transformation, bilan carbone
- De la source à l’utilisation : sources, conversions, transferts, distribution et
utilisation/stockage de l’énergie
2/ Fonctionnement d’un système énergétique
- Principes de conception d’un système de production-conversion d’énergie
- Modélisation et éléments d’optimisation
- Intégration et pilotage
- Performance
3/ Les différentes technologies, leurs avantages et inconvénients
- Production d’électricité et de chaleur : centrales au pétrole, gaz, charbon, nucléaire,
hydraulique, solaire, éolien, etc.
- Production d’énergie pour les transports (notions) : moteurs à combustion interne,
hydrogène, carburants de synthèse, batteries
Sont inclus dans cette UE :
Des visites de sites de production d’électricité (centrale thermique, centrale nucléaire,
centrale hydraulique, parc éolien, etc.) ;
Des conférences de professionnels sur les différents systèmes de production d’énergie.
Détail de l’UE1.2
UE obligatoire de Tronc Commun de Semestre 1.
UE 1.2 COMMUNICATION ORALE ET ECRITE (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
PRE-REQUIS
Bases de langue anglaise et française
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Dans un premier temps, l’objectif est l’approfondissement de la compréhension et de
l’expression des langues, français pour les étudiants étrangers non francophones et anglais
pour les étudiants francophones.
Dans un deuxième temps, l’accent sera porté sur la restitution scientifique par voie écrite et
orale.
A l’issue de cet enseignement, les étudiants seront en mesure de :
- faire un exposé oral clair sur un sujet connu,
- répondre à des questions sur un sujet connu,
- participer à un débat,
- lire, comprendre, faire la synthèse et dégager l’information pertinente d’un texte type
publication, livre, article de journal, etc.
- rédiger un rapport construit sur un sujet déterminé,
- rédiger un CV et une lettre de motivation.
PROGRAMME
1/ Cours d’anglais (pour les francophones) / de français (pour les non-francophones) (20h)
2/ Expression orale et écrite (10h)
- les clés de la rédaction d’un rapport
- construire un exposé oral
- recherche d’emploi/de stage : rédaction de CV et lettre de motivation, préparation à un
entretien
Détail de l’UE1.3
UE obligatoire de Tronc Commun de Semestre 1.
UE 1.3 OUTILS MATHEMATIQUES POUR LA MODELISATION (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Fabien Candelier (Maître de conférences)
UNIMECA 60 rue Joliot Curie 13453 Marseille Cedex 13
fabien.candelier@univmed.fr
PRE-REQUIS
Calcul intégral – Calcul différentiel – Éléments de calcul numérique
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
L'étudiant saura mettre en oeuvre les méthodes statistiques classiques d'analyses statistiques
des données expérimentales. Il saura programmer les méthodes de base de type intégration,
approximations, interpolation. Il saura utiliser des logiciels lui permettant de programmer des
résolutions numériques de type Runge-Kutta pour les équations différentielles ordinaires ainsi
que des méthodes de type différences finies pour les équations aux dérivées partielles.
PROGRAMME DETAILLE
1/ Outils statistiques, traitement de données
2/ Initiation à l’informatique et aux logiciels (Matlab, Maple, Mathematica…)
3/ Analyse numérique (résolution d’équations aux dérivées partielles, etc.)
TD, TP d’application.
Détail de l’UE1.4
UE obligatoire de Tronc Commun de Semestre 1.
UE 1.4 ELEMENTS DE PHYSIQUE POUR LES SYSTEMES ENERGETIQUES (60H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
60 h = 40 h CM + 20 h TD (= 6 ECTS)
Enseignant: Mossadek TALBY (Professeur)
CPPM , case 902 – 163 avenue de Luminy 13288 Marseille Cedex 09
04 91 82 76 31/ email : talby@cppm.in2p3.fr
PRE-REQUIS
Mécanique quantique
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Ce cours introduit et traite les concepts de base et les éléments constitutifs de la physique
nucléaire : propriétés des noyaux, modèle de structure nucléaire, les différents processus de
désintégrations nucléaires, cinématique et section efficace d’une réaction nucléaire.
A l’issue de cet enseignement, l’étudiant aura acquis les compétences suivantes :
- Détermination du spin-parité d’un noyau,
- Calcul de l’énergie libérée lors d’une désintégration.
- Calcul de l’activité d’une source,
- Calcul de la cinématique des réactions nucléaires,
- Détermination de l’énergie libérée lors d’une réaction nucléaire.
PROGRAMME
1/ Structure et propriétés générales du noyau :
Rayon nucléaire, Spin nucléaire, Masse des noyaux et énergie de liaison, Instabilités
nucléaires.
2/ Modèles de structures nucléaires :
Modèle de la goutte liquide, Modèle du gaz de Fermi, Modèle en couches.
3/ Désintégrations radioactive :
Radioactivité, Emission alpha, Emission beta, Emission gamma.
4/ Les réactions nucléaires :
Cinématique des réactions nucléaires, sections efficaces, réactions nucléaires.
Détail de l’UE1.5
UE obligatoire de Tronc Commun de Semestre 1.
UE 1.5 BASES DE THERMOMECANIQUE ET THERMOHYDRAULIQUE (60H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
60 h = 40 h CM + 20 h TD (= 6 ECTS)
Enseignants: Dominique MORVAN, professeur des Universités,
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
dominique.morvan@univmed.fr
Patrick VIGLIANO, professeur des Universités,
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
patrick.vigliano@univmed.fr
Christian HOCHARD, professeur des Universités,
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
hochard@lma-cnrs.fr
Georges Le PALEC, professeur des Universités,
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
PRE-REQUIS
Mécanique des fluides élémentaire, hydraulique, mécanique du solide, éléments de
thermodynamique.
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Les étudiants étudieront les concepts de base de la mécanique des fluides notamment des
écoulements de fluides réels avec les effets de la viscosité, de la compressibilité, ceci dans les
régimes laminaires et turbulents. Les phénomènes de transport seront abordés à partir de la
mécanique statistique classique. La signification physique et la modélisation des différents
termes doit apporter à l'étudiant les notions d'échelle des différents phénomènes introduits.
Dans ce cadre le transport de particules (aérosols, bulles, impuretés solides) sera aussi abordé.
Les équations de l'énergie ainsi que les problèmes thermiques concernant la conduction, la
convection et le rayonnement seront introduits pour les différents milieux concernés solides,
liquides ou gazeux. Les techniques de calcul par analogie seront aussi évoquées. Une
introduction à la tenue des structures sera effectuée qui sera aussi reliée aux aspects
thermiques des matériaux.
L'étudiant saura mettre en équation un écoulement de mécanique des fluides, déterminer le
cadre de son étude et le type de modélisation à utiliser. Il saura effectuer des calculs lui
donnant des ordres de grandeur. Il saura identifier les échelles qui lui permettront de choisir
les modèles physiques adaptés. Il connaîtra les principaux aspects de la thermique classique. Il
pourra effectuer un calcul de tenue des structures de base et connaîtra les changements dus
aux aspects thermiques des problèmes.
PROGRAMME
1/ Mécanique des fluides visqueux et effets de la compressibilité
2/ Tenue des structures
3/ Thermique
4/ Mécanique statistique – cinétique
Détail de l’UE1.6
UE obligatoire de Tronc Commun de Semestre 1.
UE 1.6 INTRODUCTION AUX MATERIAUX (60H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
60 h = 40 h CM + 12 h TD + 8 h TP (= 6 ECTS)
Enseignants: Myriam DUMONT (MCF)
IM2NP, FST, Service 261, 13397 Marseille Cedex 20
Tél. : 04 91 28 90 09 / Email : myriam.dumont@univ-cezanne.fr
Marielle EYRAUD (MCF)
LCP, Bâtiment Madirel, Centre St Jérôme, 13397 Marseille Cedex 20
Tél. : 04 91 63 71 29 / Marielle.eyraud@univ-provence.fr
Jean-Eric MASSE (MCF)
Laboratoire MécaSurf JE2504, ARTS ET METIERS ParisTech,
2, cours des Arts et Métiers, 13617 Aix en Provence cedex 1
jean-eric.masse@ensam.eu
PRE-REQUIS
Notions de cristallographie
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
L’objectif de cette UE est de donner aux étudiants une vision globale de la nature des
différents matériaux et de leur comportement en fonction des sollicitations rencontrées au
cours de leur cycle de vie.
PROGRAMME
1/ Introduction
Grandes familles de matériaux (métalliques, verres, oxydes, polymères, composites, semiconducteurs,
etc.) en lien avec leurs propriétés
2/ Cristal parfait et cristal réel
• Rappels de cristallographie et liaisons chimiques
• Introduction aux défauts cristallins
• Microstructures : diagrammes de phase, solutions solides et alliages, traitements
thermiques
• Mobilité des défauts (diffusion et mécanismes de durcissement)
3/ Durabilité
• Effet de la température
• Sollicitation en déformation : fluage, fatigue, rupture
• Effet de corrosion
2 TPs : essais mécaniques
1er TP avec essais de traction sur différentes classes de matériaux
2ème TP avec essais de dureté (macro et micro) après différents traitements thermiques sur des
aciers.
Détail de l’UE2.1
UE obligatoire de l’Axe « Physique Nucléaire et Neutronique » du Semestre 2.
UE 2.1 INTERACTION RAYONNEMENT/MATIERE (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Jose BUSTO, Professeur
CPPM, case 902 – 163 avenue de Luminy – 13288 Marseille Cedex 09
04 91 82 76 60 / busto@cppm.in2p3.fr
PRE-REQUIS
Mécanique quantique
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Cette demi-unité d’enseignement de 30 heures, traite et développe les notions de base
concernant l’interaction des particules chargées, des photons ou des neutrons dans matière.
Elle aborde comme application les concepts d’atténuation, blindage et dosimétrie
A l’issue de cet enseignement, l’étudiant aura acquis les compétences suivantes :
- Calculer à partir de la densité de matière et du nombre atomique d’un matériau,
l’énergie déposée par unité de longueur par une particule,
- Déterminer la longueur de radiation et le parcours moyen,
- Déterminer l’effet des blindages contre les différents rayonnements.
PROGRAMME
1/ Sources de rayonnements
- sources radioactives (α,β,γ,n)
- accélérateurs
2/ Interaction des particules chargées avec la matière
- formule de Bethe-Bloch
- parcours moyen
- rayonnement de freinage
- effet Cerenkoy
3/ Interaction des photons avec la matière
- effet photo-électrique
- effet Compton
- création de paire
4/ Détection des neutrons
5/ Section efficace, atténuation, blindage
6/ Dosimétrie des rayonnements
Détail de l’UE2.2
UE obligatoire de l’Axe « Physique Nucléaire et Neutronique » du Semestre 2.
UE 2.2 DETECTEURS DE RAYONNEMENTS (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Jose BUSTO, Professeur
CPPM, case 902 – 163 avenue de Luminy – 13288 Marseille Cedex 09
04 91 82 76 60 / busto@cppm.in2p3.fr
PRE-REQUIS
Interaction rayonnement/matière (UE2.1)
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Le cours décrit les différentes méthodes et techniques de détection de particules utilisées en
physique nucléaire et physique des particules. Quelques applications en physique des
particules, en physique nucléaire et en physique médicale seront aussi présentées ainsi que des
notions de base de radioprotection.
A l’issue de ce cours l’étudiant sera en mesure de maîtriser les principes de base de
fonctionnement des différents types de détecteurs de rayonnements utilisés en physique
nucléaire, physique des particules et en physique médicale.
PROGRAMME
- Principes généraux de la détection de rayonnements
- Détecteur à gaz : chambres proportionnelles, MWPC, Micromegas, etc.
- Détecteurs à scintillation : scintillateurs organique et inorganique,
photomultiplicateurs et photodiodes
- Détecteurs semi-conducteurs : Si, Ge…
- Détecteurs à basse température.
- Paramètres caractéristiques d’un détecteur : efficacité, résolution, temps mort.
- Détection de neutrons
- Eléments d’électronique nucléaire
Détail de l’UE2.3
UE obligatoire de l’Axe « Physique Nucléaire et Neutronique » du Semestre 2.
UE 2.3 PHENOMENES DE TRANSPORT ET NEUTRONIQUE ELEMENTAIRE (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Frédéric HENRY-COUANNIER, MCF
CPPM, case 902 – 163 avenue de Luminy – 13288 Marseille Cedex 09
04 91 82 76 87 / henry@ccimap.in2p3.fr
PRE-REQUIS
Physique Nucléaire
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Cette demi-unité d’enseignement a pour objectif de décrire et développer les notions de base
de la physique des neutrons, leur interaction, thermalisation, transport et capture dans la
matière.
A l’issue de ce cours l’étudiant saura maîtriser les notions de base du transport des neutrons et
leur réactivité dans un milieu donné, et en particulier dans un réacteur nucléaire.
PROGRAMME
- physique des neutrons,
- fission nucléaire,
- cinématique ponctuelle,
- diffusion des neutrons dans la matière,
- ralentissement,
- absorption résonante des neutrons.
Détail de l’UE2.4
UE obligatoire de l’Axe « Thermomécanique et Thermohydraulique» du
Semestre 2.
UE 2.4 THERMOHYDRAULIQUE (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignants: Dominique MORVAN, professeur des Universités,
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
dominique.morvan@univmed.fr
Patrick VIGLIANO, professeur des Universités,
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
patrick.vigliano@univmed.fr
Christian HOCHARD, professeur des Universités,
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
hochard@lma-cnrs.fr
Georges Le PALEC, professeur des Universités,
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
PRE-REQUIS
UE1_5 ou thermique, mécanique des fluides, calcul des structures.
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
L'étudiant connaitra la mécanique des fluides et la thermique adaptée aux réacteurs nucléaires
notamment pour ce qui concerne les échangeurs les conduites et le fluide calo-porteur. Il
connaitra les techniques de dimensionnement, les caractéristiques limites des installations
dans le cadre d'un fonctionnement normal et ans le cas d'un fonctionnement accidentel.
L'étudiant sera capable de dimensionner et de modéliser les différents éléments dans lesquels
s'écoule le fluide calo-porteur des centrales nucléaires et d'étudier les caractéristiques
thermiques locales de ce fluide. Il sera d'autre part à même, de modéliser dans la mesure des
connaissances actuelles la cinétique particulière des écoulements de gaz générés ainsi que le
transport des particules radioactives lors d'une phase accidentelle grave.
L'étudiant saura solliciter une aide plus précise et saura dialoguer avec des spécialistes plus
pointus dans chacun des domaines lorsque cela s'avèrera nécessaire.
PROGRAMME
1/ Mécanique des fluides à haute température
2/ Échanges thermiques – températures de gaines
3/ Situation accidentelle
Détail de l’UE2.5
UE obligatoire de l’Axe « Thermomécanique et Thermohydraulique» du
Semestre 2.
UE 2.5 THERMOMECANIQUE (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Christian HOCHARD, professeur des Universités,
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
hochard@lma-cnrs.fr
PRE-REQUIS
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Ce coeur de la simulation des éléments combustibles consiste à modéliser les comportements
thermique et mécanique de ces objets, avec pour objectif le calcul des températures, des
contraintes et des déformations en différents points de la matière combustible et du gainage,
dans des situations diverses comme l’irradiation de base (situation nominale) ou les
hypothétiques situations accidentelles. L’objectif dans le cas des REP est de calculer la
résistance de la première barrière de confinement (tube de gainage). Cette modélisation
implique d’abord l’utilisation de lois de comportements thermique et mécanique dont la
définition constitue en elle-même un défi scientifique important à relever compte tenu des
chargements complexes (forts gradients thermiques et de contraintes et transitoires), mais
aussi des schématisations multidimensionnelles (1D, 2D ou 3D) avec fracturation et
fissuration de la matière dont on veut simuler le comportement. L'étudiant apprendra les
techniques d’homogénéisation afin de prendre en compte le caractère fortement hétérogène
de cette matière et l’étendue des échelles concernées (de l’échelle mésoscopique à l’échelle
macroscopique). Les conditions aux limites de ces calculs thermomécaniques impliquent la
mise en oeuvre d’une modélisation thermohydraulique (ou thermo-aéraulique) permettant de
calculer les échanges de chaleur entre l’élément combustible et le fluide caloporteur et donc la
température du gainage.
En terme de compétences acquises, l'étudiant connaîtra l'ensemble des problèmes posés et les
techniques à mettre en oeuvre pour les résoudre. Il sera un interlocuteur essentiel pour choisir
les spécialistes nécessaires pour résoudre un problème complexe puis pour animer les
échanges entre ces spécialistes.
PROGRAMME
1/ Comportement mécanique des matériaux dans le cas de forts gradients thermiques.
2/ Comportement mécanique des matériaux dans le cas de fortes contraintes et de transitoires.
3/ Différentes échelles et méthodes d'homogénéisation.
4/ Couplage fluide solide.
Détail de l’UE2.6
UE obligatoire de l’Axe « Thermomécanique et Thermohydraulique» du
Semestre 2.
UE 2.6 SIMULATION ET MESURE DE L’INTERACTION FLUIDE/SOLIDE (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS (souligner le responsable de l’UE)
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
PRE-REQUIS
UE2.4 et UE2.5
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
L'ensemble des connaissances de cette UE porte sur les problèmes d'interaction entre la
thermohydraulique développée dans l'UE2.4 et la thermomécanique développée dans l'UE2.5.
L'apprentissage des outils de modélisation multiéchelle et multiphysique permet à l'étudiant
de travailler sur des situations concrètes. L'aspect expérimentation permet de mieux
appréhender encore cet aspect concret et la difficulté de modéliser un système complexe tout
autant que d'en isoler les mesures.
A l’issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de mettre en oeuvre des calculs
multiphysique et multiéchelle. Il pourra déterminer les conditions initiales et aux limites
nécessaires pour l'étude de la thermohydraulique aussi bien que pour l'étude de la
thermomécanique des matériaux à partir de la thermohydraulique. Il sera enfin capable de
mettre en oeuvre certaines mesures qu'il saura interpréter notamment à l'aide des
modélisations.
Détail de l’UE2.7
UE obligatoire de l’Axe « Matériaux pour le Nucléaire» du Semestre 2.
UE 2.7 DEFAUTS DANS LES SOLIDES (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignants: Lionel DESGRANGES (Enseignant-Chercheur CEA)
CEA Cadarache
lionel.desgranges@cea.fr
Michaël TEXIER (MCF)
IM2NP, FST, Service 262, 13397 Marseille Cedex 20
michael.texier@im2np.fr
PRE-REQUIS
UE1.6
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Connaissance des principaux défauts dans les matériaux réels
Etre capable de lier propriétés et défauts dans les solides
PROGRAMME
1/ Physique du solide (structure de bandes, phonons)
2/ Défauts intrinsèques
Défauts ponctuels, lacunes, interstitiels, défauts colorés …
a) Définition cristallographique, notions d’élasticité
b) structure électronique des défauts colorés
c) diffusion
Défauts étendus, dislocations, fautes, joints de grains, cavités …
a) définition cristallographique
b) migration
3/ Défauts extrinsèques
Solutés, précipités
4/ Influence de l’irradiation sur les populations de défauts
Détail de l’UE2.8
UE obligatoire de l’Axe « Matériaux pour le Nucléaire» du Semestre 2.
UE 2.8 CARACTERISATION DES MATERIAUX (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TP (= 3 ECTS)
Enseignants: Claude ALFONSO (MCF)
IM2NP, FST, Service 261, 13397 Marseille Cedex 20
claude.alfonso@univ-cezanne.fr
Luc FAVRE (MCF)
IM2NP, FST, 13397 Marseille Cedex 20
luc.favre@im2np.fr
Khalid HOUMMADA (MCF)
IM2NP, FST, Service 131, 13397 Marseille Cedex 20
khalid.hoummada@univ-cezanne.fr
Vanessa COULET (CR)
IM2NP, FST, Service 251, 13397 Marseille Cedex 20
vanessa.coulet@univ-cezanne.fr
PRE-REQUIS
UE1.6, UE2.7
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
L’objectif de cet enseignement est de donner aux étudiants une culture large des techniques de
caractérisation des matériaux. A noter que la partie caractérisation des propriétés mécaniques
a été vue dans l’UE 1.6.
PROGRAMME
1/ Propriétés thermodynamiques : calorimétries et analyse thermique
2/ Caractérisation structurale :
a) Introduction comparative des principales techniques (source, résolution, cohérence …)
b) Radiocristallographie (Réseau direct, Réseau réciproque, Sphère d’Ewald …)
c) Diffraction des RX
d) Diffraction des neutrons
e) Diffraction des électrons et imagerie (CTEM, HREM)
f) MEB
3/ Caractérisation chimique
a) Introduction comparative des principales techniques (EDS, EELS, SAT, SIMS, Auger,
XPS, EXAFS, Mössbauer …)
b) Dispersion en énergie
c) Pertes d’énergie (surface et transmission)
d) SAT
4/ Propriétés électriques
5/ Caractérisation de l’irradiation et de ses effets (dpa, gonflement …)
Détail de l’UE2.9
UE obligatoire de l’Axe « Matériaux pour le Nucléaire» du Semestre 2.
UE 2.9 THERMODYNAMIQUE ET MATERIAUX HORS EQUILIBRE (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Jean-Marc ROUSSEL (MCF)
IM2NP, FST, Service 262, 13397 Marseille Cedex 20
jean-marc.roussel@univ-cezanne.fr
PRE-REQUIS
Notions de base de thermodynamique classique et de physique statistique.
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Introduction à la thermodynamique des alliages. Description des états d’équilibres d'alliages simples.
Compréhension générale de la diffusion dans les alliages (du macroscopique à l'échelle atomique).
Initiation à la physique des systèmes hors-équilibre (cinétique de transformations, systèmes forcés).
PROGRAMME
1/ Thermodynamique des alliages :
Fonctions thermodynamiques et diagrammes de phases.
Modélisation statistique des alliages : modèle d'Ising, solution idéales, approximation de Bragg-
Williams, transition ordre désordre dans les alliages binaires, décomposition spinodale
Méthode Calphad (sous réseau).
(4H CM + 2 H TD)
2/ Systèmes hors équilibre :
Diffusion et diffusion forcée (drift) : équations de Fick – équation de Nernst-Einstein- symétries de
diffusion, diffusion dans un matériaux anisotrope.
Méthode de résolution de l'équation de diffusion : transformée de Laplace, séparation des variables,
sources ponctuelles.
Diffusion multiphase : mouvement d'interfaces, diffusion-réaction, précipitation.
Théorie atomique de la diffusion : théorie du mouvement aléatoire, limitations de la loi de Fick.
Mécanisme de diffusion et effets de corrélation : diffusion assistée par les lacunes, théorie de l'état
transitoire.
Diffusion et diffusion forcée dans les alliages : interdiffusion, effet Kirkendall
Simulation de la diffusion dans des systèmes d’alliages multi-composants (DICTRA, Monte Carlo
Cinétique)
(15H CM + 8 H TD)
3/ Systèmes forcés (driven alloys):
Systèmes sous irradiation, sous broyage, sous flux de matière (1H CM + 0H TD)
Détail de l’UE2.10
UE optionnelle du Semestre 2.
UE 2.10 INTRODUCTION AU GENIE DES PROCEDES (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignants: Emilie CARRETIER, Maître de conférences à l’UPCAM
Laboratoire M2P2, UMR-CNRS 6181, Europôle de l’Arbois BP 80
Bât. Laennec, Hall C, 13545 Aix-en-Provence
04 42 90 85 10 / Emilie.carretier@univ-cezanne.fr
Elisabeth BADENS, Professeur à l’UPCAM
Laboratoire M2P2, UMR-CNRS 6181, Europôle de l’Arbois BP 80
Bât. Laennec, Hall C, 13545 Aix-en-Provence
04 42 90 85 00
PRE-REQUIS
Eléments de thermodynamique, mécanique des fluides, transfert de chaleur, transfert de
matière.
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Dans un premier temps, l’objectif de ce module est de présenter aux étudiants les principales
opérations unitaires des procédés industriels comme la distillation, l’absorption ou encore
l’extraction, en fonctionnement continu ou discontinu. Une approche unifiée des phénomènes
de transfert, la méthodologie et les outils spécifiques du Génie des Produits seront également
introduits. Dans un deuxième temps, ce cours permettra aux étudiants d’appréhender les
bilans macroscopiques énergétiques et de matière avec analyse de variance et étude de
faisabilité en régime stationnaire et transitoire.
PROGRAMME
1/ Initiation aux Opérations Unitaires (12 h CM, 5 h TD)
- Distillation
- Absorption et extraction
- Dimensionnement d’installations industrielles
2/ Bilan d’Unités de Production (8 h CM, 5 h TD)
- Bilan matière des systèmes non réactifs en régime permanent
- Bilan matière des systèmes réactifs en régime permanent
- Bilan matière en régime transitoire
- Bilan énergétique des systèmes non réactifs
Détail de l’UE2.11
UE optionnelle du Semestre 2.
UE 2.11 INTRODUCTION A L’INSTRUMENTATION (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignants : à définir
PRE-REQUIS
Bases de la physique et des statistiques. Notion d’électronique analogique et numérique.
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Connaître les bases sur les capteurs, la chaîne de mesure et l’instrumentation associée.
Etre capable de manipuler le vocabulaire du domaine.
PROGRAMME DETAILLE
1/ Grandeurs et mesures physiques : 3h
2/ Généralités sur les capteurs et leur technologie : 3h
3/ Principes physiques des capteurs : 9h
4/ Conditionnement des capteurs : 6h
5/ Notions d’incertitudes de mesure et de métrologie : 6h
6/ Exemples d’applications à l’instrumentation scientifique et industrielle : 3h
Détail de l’UE2.12
UE optionnelle du Semestre 2.
UE 2.12 INTRODUCTION AUX SCIENCES DE LA FUSION (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignants: Peter BEYER, Professeur, Université de Provence,
Centre de St. Jérôme Case 321, 13397 Marseille cedex 20
Tél : 04 91 28 82 20, email : peter.beyer@univ-provence.fr
Guillaume FUHR, Maître de Conférences, Université de Provence
Centre de St. Jérôme Case 321, 13397 Marseille cedex 20
Tél : 04 91 28 82 23, email : guillaume.fuhr@univ-provence.fr
PRE-REQUIS
Electromagnétisme, physique des fluides, formalisme de la physique statistique.
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Les objectifs et compétences visés dans cette UE sont les suivants :
- décrire et développer les notions de bases de la physique de la fusion
thermonucléaire (réactions, bilan de puissance) et des plasmas (trajectoires des
particules, description fluide, collisions),
- maîtriser les notions de base de la physique de la fusion thermonucléaire et des
plasmas chauds magnétisés.
PROGRAMME
- fusion thermonucléaire : réactions, bilan de puissance
- propriétés fondamentales des plasmas
- trajectoires de particules chargées
- confinement magnétique
- description fluide d'un plasma
- processus collisionnels : résistivité, diffusion
Détail de l’UE2.13
UE obligatoire de Tronc Commun du Semestre 2.
UE 2.13 DEMARCHE ET TECHNIQUES DE MODELISATION (60H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
60 h = 20 h CM + 8 h TD + 32 h TP (= 6 ECTS)
Enseignants: Philippe Maugis, Professeur
IM2NP, FST, Service 261, 13397 Marseille Cedex 20
04 91 28 90 86 / philippe.maugis@im2np.fr
Robert Jacqmin, MCF INSTN
CEA Cadarache
04 42 25 31 36 / robert.jacqmin@cea.fr
Jean-Marc ROUSSEL (MCF)
IM2NP, FST, Service 261, 13397 Marseille Cedex 20
jean-marc.roussel@univ-cezanne.fr
Tuteurs potentiels : J-M Debierre (IM2NP), V. Oison (IM2NP), J.-M. Gatt (CEA), B. Michel
(CEA), J. Sercombe (CEA).
PRE-REQUIS
Les contenus des UE 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 du M1 S1.
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Connaissance de la démarche et des techniques de modélisation élémentaires : hypothèses
simplificatrices, mise en modèle des phénomènes, mise en équations, résolution analytique et
numérique, tests et validation, analyse critique de l’ensemble.
Etre capable de construire un simulateur simple, en lien avec les systèmes nucléaires.
PROGRAMME
1/ Démarche de modélisation
- Motivations et mise en place d’une démarche scientifique
- Conditions aux limites
- Aspects numériques, convergence, erreurs et incertitudes
- Analyse critique :Limitations/idéalisation/représentativité
2/ Techniques de modélisation
- Différences finies
- Modèle par éléments finis
- Monte Carlo
- Couplages de modèles élémentaires (exemple de Pléiades, plateforme du CEA)
- Application au modèle 1D cylindrique du crayon de combustible
TPs d’application :
Par binôme les étudiants devront développer la modélisation d’un cas issu d’une thématique
centré sur un des trois axes. Dans ce cadre, il devra réaliser l’analyse de cas, la mise en place
de la technique de modélisation adéquate et mener une réflexion sur les moyens de validation
du modèle.
Détail de l’UE2.14
UE obligatoire de Tronc Commun du Semestre 2.
UE 2.14 ENERGIE ET SOCIETE : ESPACE, MARCHE, ACTION PUBLIQUE (60H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS (souligner le responsable de l’UE)
60 h = 40 h CM + 20 h TD (= 6 ECTS)
Enseignants: Pierre FOURNIER, MCF
Département de sociologie, centre des Lettres et sciences humaines, 29, av.
Robert Schuman, 13621 Aix-en-Provence,
04.42.95.33.56 / pierre.fournier@up.univ-aix.fr
Sylvie DAVIET, Professeur de géographie,
TELEMME, 5, rue du Château de l'horloge. BP 647. 13094 Aix-en-Provence
Cedex 2,
04.42.52.42.19 / daviet@mmsh.univ-aix.fr
Frédéric RYCHEN, maître de conférences,
GREQAM, 2, rue de la Charité, 13002 Marseille,
04.91.14.07.70 / frederic.rychen@univmed.fr
Mathieu Leborgne, chargé de cours,
LAMES, 5, rue du Château de l'horloge. BP 647. 13094 Aix-en-Provence
Cedex 2, 04.42.52.41.24 / mleborgne@mmsh.univ-aix.fr
Cesare Mattina, maître de conférences,
Département de sociologie, centre des Lettres et sciences humaines, 29, av.
Robert Schuman, 13621 Aix-en-Provence,
04.42.95.33.56 / cesare.mattina@free.fr
PRE-REQUIS
aucun
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
L’objectif de cette UE est l’introduction aux enjeux socio-politiques associés à l’énergie : en
termes d’espace, de régulation marchande, d’action publique à la confluence de
préoccupations diplomatiques, environnementalistes…
Au delà des contraintes techniques à surmonter, il s’agit de comprendre les modalités
d’accompagnement du développement et du renouvellement des dispositifs de production
d’énergie.
PROGRAMME DETAILLE (avec volume horaire)
1/ Géographie des ressources, de la production, de la consommation
2/ Conditions et limites de la régulation marchande
3/ Dynamique de diffusion de l’innovation
4/ Histoire économique, sociale, politique, diplomatique, institutionnelle, industrielle et
technique du développement du secteur nucléaire
5/ Construction sociale des dispositifs légaux et réglementaires de promotion et de
contrôle public
6/ Histoire des transformations des politiques d’aménagement du territoire et de
développement économique local
Détail de l’UE3.1
UE obligatoire du tronc commun du Semestre 3.
UE 3.1 PHYSIQUE DES COEURS DE REACTEURS (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Jean-Pierre ERNENWEIN, Professeur
CPPM, case 902 – 163 avenue de Luminy – 13288 Marseille Cedex 09
04 9182 76 91 / ernenwein@ccimap.in2p3.fr
PRE-REQUIS
Transport et neutronique
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Introduction à la Physique des Réacteurs Nucléaires et explication des paramètres et concepts
les plus importants dans la physique des réacteurs nucléaires. Distributions des flux dans un
réacteur stationnaire à partir de l'équation de diffusion. Contrôle et la dynamique du réacteur.
Description de différents types de réacteurs.
Comprendre les notions physiques de base du fonctionnement d’un réacteur nucléaire.
Connaître les principales techniques de production d’énergie par fission nucléaire.
PROGRAMME
Ce cours se divise en deux parties une (2/5), consacrée à la physique nucléaire comprenant :
- des rappels sur la structure du noyau et notions de stabilité et d’instabilité nucléaires,
- une description des réactions nucléaires et des modes de désexcitation des noyaux,
- des notions principales sur la fission induite par neutrons
- descriptifs des différentes interactions neutron-noyau et traduction en termes de
sections efficaces.
Et une deuxième partie (3/5), portant sur :
- les principes de fonctionnement des coeurs de réacteur nucléaires à fission (réalisation
d’une réaction en chaine auto-entretenue),
- Interaction des neutrons avec les milieux constitutifs des coeurs des réacteurs,
- La théorie élémentaire du réacteur homogène : milieu multiplicateur infini, milieu fini
et théorie de la diffusion
- La modélisation des assemblages et coeur hétérogène des réacteurs en régime
stationnaire
- Description de l’évolution de la matière nucléaire sous irradiation et théorie de la
cinétique des réacteurs.
Détail de l’UE3.2
UE obligatoire du tronc commun du Semestre 3.
UE 3.2 COUPLAGES THERMIQUES DANS LES SYSTEMES NUCLEAIRES (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Georges LE PALEC, Professeur
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
georges.lepalec@univmed.fr
PRE-REQUIS
Mécanique des fluides, thermodynamique, thermique
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Être capable d'utiliser les lois de comportements thermique et mécanique compte tenu des
chargements complexes (forts gradients thermiques et de contraintes et transitoires).
Être capable de définir les conditions aux limites des calculs thermomécaniques qu'impliquent
la mise en oeuvre d’une modélisation thermohydraulique (ou thermo-aéraulique) permettant
de calculer les échanges de chaleur entre l’élément combustible et le fluide caloporteur, puis
entre le fluide caloporteur et les différentes autres sources d'échanges.
PROGRAMME
1/ Lois de comportement thermique et mécanique dans des conditions extrêmes.
2/ Loi d'échanges thermiques dans ces conditions: conduction, convection et rayonnement.
3/ Principes de calcul pour un système. Détermination des ordres de grandeur.
Détail de l’UE3.3
UE obligatoire du tronc commun du Semestre 3.
UE 3.3 MATERIAUX ET COMBUSTIBLES POUR LE NUCLEAIRE (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignants: Jean-Marie GATT, Enseignant chercheur INSTN / CEA
CEA Cadarache, 13108 St Paul lez Durance Cedex
jean-marie.gatt@cea.fr
Myriam DUMONT, MCF
IM2NP / FST St-Jérôme / 04 91 28 90 09
myriam.dumont@univ-cezanne.fr
Jean-Pierre LEVEQUE, CEA
CEA Cadarache, 13108 St Paul lez Durance Cedex
jean-pierre.leveque@cea.fr
PRE-REQUIS
Thermodynamique, cristallographie, diffusion, corrosion, mécanique, thermique
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Connaître et comprendre le lien entre le cahier des charges (températures, contrainte,
irradiation, corrosion) et le choix des matériaux utilisés actuellement et dans les futures
générations.
Etre capable, en première approche, de choisir un matériau dans des conditions données de
fonctionnement d’une filière actuelle ou nouvelle.
PROGRAMME
1/ Rappels sur les contraintes du nucléaire (interaction rayonnement / matière, gradients…).
2/ Matériaux utilisables: les classes de matériaux
3/ Combustible nucléaire: fabrication, tenue, cycle de vie.
4/ Choix des matériaux dans les différentes parties d’une centrale (combustible + gaine et
assemblages, structures et composants)
Détail de l’UE3.4
UE obligatoire de la spécialité « Modélisation et Expérimentation en Physique
Nucléaire et Neutronique » du Semestre 3.
UE 3.4 PHYSIQUE NUCLEAIRE ET NEUTRONIQUE (60H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
60 h = 40 h CM + 12 h TD + 8 h TP (= 6 ECTS)
Enseignant: Robert JACQMIN, Ingénieur-chercheur CEA
CEA Cadarache, 13108 St Paul lez Durance Cedex
04 42 25 31 36 / robert.jacqmin@cea.fr
Olivier SEROT, Ingénieur-chercheur CEA
CEA Cadarache, 13108 St Paul lez Durance Cedex
? / olivier.serot@cea.fr
PRE-REQUIS
Avoir suivi l’UE 3.1
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
PROGRAMME
Cette UE consiste en un approfondissement et des compléments à l’UE 3.1, en particulier les
compléments en physique nucléaire porteront sur
- les modèles nucléaires,
- la théorie de la fission et la modélisation de l’interaction neutron-matière.
En physique neutronique, les compléments porteront sur
- les théories de la diffusion et du transport multi-variable,
- le traitement des milieux hétérogènes,
- les techniques d’homogénéisation et d’équivalence,
- la théorie du flux adjoint,
- les méthodes de perturbation et la cinétique spatiale.
Détail de l’UE3.5
UE obligatoire de la spécialité « Modélisation et Expérimentation en Physique
Nucléaire et Neutronique » du Semestre 3.
UE 3.5 PROJET MODELISATION ET EXPERIMENTATION (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 30 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Robert JACQMIN, Ingénieur-chercheur CEA
CEA Cadarache, 13108 St Paul lez Durance Cedex
04 42 25 31 36 / robert.jacqmin@cea.fr
Olivier SEROT, Ingénieur-chercheur CEA
CEA Cadarache, 13108 St Paul lez Durance Cedex
? / olivier.serot@cea.fr
PRE-REQUIS
Avoir suivi l’UE 3.4
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
PROGRAMME
Conception, du point de vue de la neutronique, d’un coeur de réacteur nucléaire innovant.
Détail de l’UE3.6
UE obligatoire de la spécialité « Modélisation et Expérimentation en
Thermomécanique et Thermohydraulique » du Semestre 3.
UE 3.6 ECOULEMENTS MULTIPHASIQUES / STRUCTURE / THERMIQUE (60H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
60 h = 40 h CM + 12 h TD + 8 h TP (= 6 ECTS)
Enseignant: P. VIGLIANO, Professeur
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
patrick.vigliano@univmed.fr
C. HOCHARD, Professeur
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
hochard@lma.cnrs-mrs.fr
PRE-REQUIS
Calcul des structures, Mécanique des Fluides, Thermique, Éléments de neutronique
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
L'étudiant saura mettre en oeuvre des modèles simplifiés de neutronique et de
thermohydraulique afin réaliser des calculs autonomes. Il connaîtra aussi les principes de mise
en oeuvre de couplages à l'aide de codes dédiés.
PROGRAMME
1/ Modélisation avec utilisation de comportements thermique et mécanique compte tenu des
chargements complexes (forts gradients thermiques et de contraintes et transitoires) déjà vu
UE 3.2
2/ Schématisations multidimensionnelles (1D, 2D ou 3D) avec fracturation et fissuration de la
matière dont on veut simuler le comportement.
3/ Mise en oeuvre des techniques d’homogénéisation afin de prendre en compte le caractère
fortement hétérogène de la matière et l’étendue des échelles concernées (de l’échelle
mesoscopique à l’échelle macroscopique).
4/ Détermination des conditions aux limites par modèles simplifiés de neutronique et de
thermohydraulique permettant de réaliser des calculs autonomes
5/ Principes de couplages (chaînage...) avec des codes dédiés (Apollo pour la neutronique par
exemple, et Cathare pour la thermohydraulique).
6/ Évolution des propriétés thermiques et mécaniques des matériaux combustibles et des
gainages au cours de l’irradiation
7/ Transport des produits de fission solides ou gazeux créés dans les écoulements.
Détail de l’UE3.7
UE obligatoire de la spécialité « Modélisation et Expérimentation en
Thermomécanique et Thermohydraulique » du Semestre 3.
UE 3.7 PROJET MODELISATION ET EXPERIMENTATION (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 30 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Dominique MORVAN, Professeur
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
dominique.morvan@univmed.fr
Fabien CANDELIER, Maître de Conférences
UNIMECA 60 rue Joliot-Curie 13453 Marseille Cedex 13
fabien.candelier@univmed.fr
PRE-REQUIS
Calcul différentiel - Calcul intégral - Analyse numérique – Calcul des structures – Mécanique
des Fluides
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Dans une approche multi physique et multi échelle l'étudiant sera capable de modéliser un
système complexe d'analyser les résultats obtenus afin de dimensionner une installation ou de
vérifier son fonctionnement.
PROGRAMME
1/ Principe généraux de la modélisation numérique multiphysique multi-échelles
- partie hydraulique
- partie solide
- couplages
2/ Application dans le cadre de projets numériques calculs d'échanges
3/ Travaux pratiques expérimentaux locaux et exploitation de mesures obtenues sur
installations en exploitation
Détail de l’UE3.8
UE obligatoire de la spécialité « Modélisation et Expérimentation des Matériaux
pour le Nucléaire » du Semestre 3.
UE 3.8 COMPORTEMENT DES MATERIAUX SOUS IRRADIATION (60H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
60 h = 40 h CM + 12 h TD + 8 h TP (= 6 ECTS)
Enseignants: Laurent BARRALLIER, Professeur
Mecasurf / ENSAM Aix / 04 42 93 81 54
Philippe MAUGIS, Professeur
IM2NP / FST St-Jérôme / 04 91 28 90 86
philippe.maugis@im2np.fr
Gabrielle REGULA (MCF)
IM2NP, FST, Service 261, 13397 Marseille Cedex 20
Gabrielle.regula@univ-cezanne.fr
Lionel DESGRANGES (CEA Cadarache/LLCC)
Jean-Pierre LEVEQUE (CEA Cadarache)
PRE-REQUIS
Thermodynamique, cristallographie, diffusion, corrosion, mécanique, thermique
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Connaissance du combustible nucléaire et de la cuve (fission) et des parois (pour la fusion) en
interaction avec leur environnement, en conditions de fonctionnement nominal et accidentel.
Etre capable de concevoir des modèles simples de comportement des matériaux sous
irradiation et de concevoir les moyens expérimentaux de leur validation. Justifier des choix de
matériaux en fonction des contraintes.
PROGRAMME
1/ Défauts induits par l’irradiation (ponctuels, dislocations, joints de grains, transmutation,
précipités et bulles de gaz,…)
2/ Transformations de phases (systèmes forcés, effets de cascades, transmutation, etc.)
3/ Comportement mécanique sous irradiation (fluage, vieillissement, rupture)
4/ Autres applications - Matériaux pour la fusion: interaction plasma/paroi
TP d’application sur installations pilotes au CEA Cadarache.
Détail de l’UE3.9
UE obligatoire de la spécialité « Modélisation et Expérimentation des Matériaux
pour le Nucléaire » du Semestre 3.
UE 3.9 PROJET MODELISATION ET EXPERIMENTATION (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 30 h TD (= 3 ECTS)
Enseignants: Philippe MAUGIS, Professeur
IM2NP FST
04 91 28 90 86 / philippe.maugis@im2np.fr
Les ingénieurs et chercheurs des laboratoires universitaires et des
professionnels du domaine, notamment le CEA Cadarache, compétents en
modélisation et expérimentation.
PRE-REQUIS
Cours de l’UE 3.8 Comportement des matériaux sous irradiation
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
Etre capable de mener à bien un projet de modélisation et expérimentation du comportement
d’un matériau ou d’un assemblage dans des conditions complexes propre au nucléaire.
PROGRAMME
1/ Modélisation multi-échelle multidimensionnelle, passage micro-méso-macro.
2/ Projets de modélisation au choix : ab initio, dynamique moléculaire, dynamique des
dislocations, modèles polycristallins, techniques d’homogénéisation, etc.
3/ Ateliers de caractérisation, expérimentation, validation, confrontation modèle / expérience
4/ Utilisation de plateformes de modélisation du fonctionnement d’un réacteur (PLEIADES)
Les projets seront proposés par les chercheurs et professionnels du domaine, encadrés par des
tuteurs CEA ou universitaires. Le double aspect expérimentation – modélisation sera un
critère de choix des sujets. L’étudiant sera immergé dans une équipe universitaire ou
professionnelle selon la finalité R ou P choisie par l’étudiant.
Détail de l’UE3.10
UE obligatoire du tronc commun du Semestre 3.
UE 3.10 TECHNOLOGIE DES SYSTEMES NUCLEAIRES, DE LA SOURCE A
L’UTILISATION (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Robert JACQMIN, Enseignant-chercheur INSTN
CEA Cadarache, 13108 St Paul lez Durance Cedex
04 42 25 31 36 / robert.jacqmin@cea.fr
PRE-REQUIS
Connaissances (niveau M1) sur la thermique des systèmes énergétiques, les principes et
techniques de production industrielle d’énergie
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
A l’issue de ce cours, les étudiants seront capables de décrire l’architecture fonctionnelle
d’une centrale nucléaire (composants et circuits principaux), de comprendre les critères de son
dimensionnement, d’en expliquer le fonctionnement, et d’analyser qualitativement la réponse
à des transitoires opérationnels, incidentels ou accidentels. Ils seront également en mesure de
décrire les processus de gestion des matières nucléaires en entrée et en sortie des centrales.
PROGRAMME
1/ Les systèmes industriels de production d’énergie (rappels)
2/ Les différentes technologies de réacteurs : coeurs, circuits, composants principaux
(technologie REP principalement)
3/ Principes de fonctionnement et de sûreté des centrales nucléaires
- description des phénomènes et conditions de fonctionnement en régime nominal
- transitoires incidentels et accidentel, exemples d’initiateurs et modélisations
simples
4/ Cycle du combustible et gestion des matières nucléaires : ressources minières, processus de
conversion et fabrication du combustible, retraitement du combustible usé, recyclage, déchets
Des travaux pratiques sur simulateurs sont prévus dans cette UE.
Détail de l’UE3.11
UE obligatoire du tronc commun du Semestre 3.
UE 3.11 SURETE, RADIOPROTECTION, ANALYSE DES RISQUES NUCLEAIRES (30H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
30 h = 20 h CM + 10 h TD (= 3 ECTS)
Enseignant: Christian TAMPONNET, Professeur INSTN
IRSN/DS Bat. 229, CE Cadarache, BP3, 13115 Saint Paul lez Durance
04 42 19 96 99 / christian.tamponnet@irsn.fr
Les ingénieurs-chercheurs des laboratoires de l’IRSN spécialistes du domaine, compétents en
sûreté nucléaire, radioprotection de l’homme, radioprotection de l’environnement et analyse
du risque.
PRE-REQUIS
Aucun
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
L’objectif principal de cette UE est de fournir aux étudiants les notions de base en sûreté
nucléaire, radioprotection de l’homme et de l’environnement, et en analyse du risque.
PROGRAMME
• Eléments de Sûreté nucléaire (dans l’expérimentation et la modélisation des systèmes
nucléaires) Intervenant pressenti : Didier Jacquemain /IRSN/DS :
Notion de sûreté nucléaire, sa définition, son application aux différents systèmes nucléaires
lors de leur utilisation expérimentale, apport de la modélisation et de l’expérimentation à
l’établissement, le renforcement de la sûreté nucléaire.
• La Radioprotection de l’Homme (dans l’expérimentation et la modélisation des
systèmes nucléaires) Intervenant pressenti : François Paquet /IRSN/DS :
Notion de radioprotection de l’homme (public, patient, travailleur), sa définition, son
application aux différents systèmes nucléaires lors de leur utilisation expérimentale, apport de
la modélisation et de l’expérimentation à l’établissement, le renforcement de la
radioprotection de l’homme.
• La Radioprotection de l’Environnement (dans l’expérimentation et la modélisation des
systèmes nucléaires) Intervenant : Christian Tamponnet /IRSN/DS :
Notion de radioprotection de l’environnement, sa définition, son application aux différents
systèmes nucléaires lors de leur utilisation expérimentale, apport de la modélisation et de
l’expérimentation à l’établissement, le renforcement et à l’évolution de la radioprotection de
l’environnement.
• L’Analyse du Risque (dans l’expérimentation et la modélisation des systèmes
nucléaires) Intervenant pressenti : Eric Chojnacki (TBC) /IRSN/DPAM :
Notion de risque nucléaire, sa définition, son analyse et sa gestion lors de l’utilisation
expérimentale des différents systèmes nucléaires, apport de la modélisation et de
l’expérimentation à l’établissement, le renforcement et à l’évolution de l’analyse et la gestion
du risque nucléaire.
Détail de l’UE3.12
UE obligatoire de Tronc Commun du Semestre 3.
UE 3.12 INTERACTIONS SOCIALES ET EVALUATION DES CHOIX EN MATIERE
ENERGETIQUE (60H)
REPARTITION HORAIRE & ENSEIGNANTS
60 h = 40 h CM + 20 h TD (= 6 ECTS)
Enseignants: Pierre FOURNIER, MCF
Département de sociologie, centre des Lettres et sciences humaines, 29, av.
Robert Schuman, 13621 Aix-en-Provence,
04.42.95.33.56 / pierre.fournier@up.univ-aix.fr
Frédéric RYCHEN, maître de conférences,
GREQAM, 2, rue de la Charité, 13002 Marseille,
04.91.14.07.70 / frederic.rychen@univmed.fr
Mathieu LEBORGNE, chargé de cours,
LAMES, 5, rue du Château de l'horloge. BP 647. 13094 Aix-en-Provence
Cedex 2, 04.42.52.41.24 / mleborgne@mmsh.univ-aix.fr
Cesare MATTINA, maître de conférences,
Département de sociologie, centre des Lettres et sciences humaines, 29, av.
Robert Schuman, 13621 Aix-en-Provence,
04.42.95.33.56 / cesare.mattina@free.fr
PRE-REQUIS
Connaissance des enjeux socio-politiques associés à l’énergie : en termes d’espace, de
régulation marchande, d’action publique (UE 2.14).
OBJECTIFS ET COMPETENCES ACQUISES
L’objectif de cette UE est l’introduction à la réflexion sur les conditions sociales de mise en
oeuvre locale d’un développement industriel du nucléaire en termes de main-d'oeuvre, de
relations au territoire d’implantation…
Il s’agit de se mettre en position de comprendre les points sur lesquels se joue localement la
légitimité de l’activité de production d’énergie à partir de matières nucléaires.
PROGRAMME
1/ Enjeux sociaux des objets à fort contenu technique, à risques et à impacts potentiels sur
l’environnement : mise en débat et expertise
2/ Organisation du travail industriel compte tenu de ces caractéristiques particulières
3/ Gouvernance des territoires d’implantation
4/ Evaluation des choix en matière énergétique
 davido.extraxim@gmail.com