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• La conscience des responsabilités
• La coopération
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Référence
SL-DRF-24-0443
Direction
DRF
Description du sujet de thèse
Domaine
Physique corpusculaire et cosmos
Sujets de thèse
Conditionnement d'un tokamak en tungstène pendant des décharges plasma de longue durée : de WEST à ITER
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les recherches menées pour développer la fusion thermonucléaire contrôlée comme nouvelle source d’énergie utilisent des dispositifs appelés tokamaks, dans lesquels la matière est portée à haute température (plasma) et est confinée par des champs magnétiques. L’interaction du plasma avec les parois de la chambre à vide d'un tokamak libère des impuretés dont la présence peut affecter ses performances. Différentes méthodes de conditionnement sont alors utilisées pour contrôler l’état de surface de l’enceinte à vide, et donc les flux d’impuretés. Celles-ci utilisent principalement des plasmas basses températures (décharges luminescentes ou radiofréquences) en hydrogène ou en hélium, mais aussi la déposition de couches minces de bore, en raison de sa capacité à piéger par affinité chimique des impuretés telles que l’oxygène. Avec l’avènement des composants face au plasma métalliques et l’allongement de la durée des plasmas dans les tokamaks supraconducteurs, comme ITER et WEST, exploité à l’Institut de Recherche sur la Fusion par confinement Magnétique (CEA-IRFM, Cadarache, France), de nouvelles techniques de conditionnement des parois pour maintenir un état de surface et des performances optimales tout au long de la décharge plasma font leur apparition. L’objectif de cette thèse est de caractériser et d’évaluer sur WEST la pertinence pour ITER de plusieurs méthodes d’injections de bore, a priori et en temps réel. Le travail consistera d’une part à participer à des expériences sur WEST et à analyser des données expérimentales (localisation et durée de vie des dépôts de bore, effet sur les performances des plasmas). Afin de comprendre le transport du bore, le candidat travaillera aussi avec des modèles numériques de plasma de bord (SOLEDGE, EIRENE, DIS). Ce travail, combinant expériences et simulations, devra consolider la compréhension de la physique du conditionnement en environnement métallique et contribuer à prévoir les conséquences pour ITER et les futurs dispositifs de fusion.
Université / école doctorale
Physique et Sciences de la Matière (ED352)
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Master en physique des plasmas et /ou interactions plasma-surface
Demandeur
Disponibilité du poste
01/09/2024
Personne à contacter par le candidat
Gallo Alberto alberto.gallo@cea.fr
CEA
DRF/IRFM
Cadarache, 13115 Saint-Paul-lez-Durance
04 42 25 62 78
Tuteur / Responsable de thèse
Marandet Yannick yannick.marandet@univ-amu.fr
CNRS Aix-Marseille Université
PIIM
Centre de St. Jérôme, F-13397 Marseille, Cedex-20, France
04 91 28 86 25
En savoir plus
http://irfm.cea.fr/