Le Laboratoire de préconception et optimisation des systèmes du CEA/IRESNE à Cadarache travaille sur des concepts innovants de réacteurs nucléaires à des fins de décarbonation de secteurs industriels et urbains (électricité flexible, chaleur, froid, carburant de synthèse, hydrogène). L’un de ces concepts innovants est le réacteur à eau passif ARCHEOS dédié à la fourniture de chaleur (calogène) et pensé pour être intrinsèquement sûr et simple d’exploitation. L'enjeu de la thèse est de comprendre et d'analyser le fonctionnement thermohydraulique de ce réacteur dont la particularité est de fonctionner complètement en circulation naturelle, ce qui est inédit dans le domaine. Cela passera par l’identification de scénarios normaux et accidentels et par leur simulation à l’échelle du réacteur complet. Des propositions d’évolution du concept pourront émerger à la suite de cette recherche. Ces simulations s’accompagneront d’une analyse physique approfondie des phénomènes thermohydrauliques pouvant intervenir au cours des scénarios étudiés, qui seront mis en évidence par la simulation à différentes échelles : du 1D au 3D CFD en passant par le 3D poreux. Ceci se fera à l’aide des logiciels CATHARE3 et Neptune_CFD. Travailler sur un tel concept innovant de réacteur nucléaire représente une très belle opportunité pour un(e) doctorant(e). Cette expérience sera formatrice sur de nombreux sujets : la sûreté nucléaire, la conception innovante, la simulation thermohydraulique à plusieurs échelles et notamment avec le code CATHARE3 très utilisé dans la recherche et l’industrie nucléaire française, la physique des réacteurs en régimes transitoires.