L’étude des évolutions possibles du parc français d’installations nucléaires s’appuie sur des simulations de scénarios électronucléaires. Le scénario simule avec précision les différents flux de matière du cycle combustible, depuis l’extraction des matières premières, en passant par la fabrication du combustible, l’irradiation en cœur, le refroidissement des combustibles irradiés, leur retraitement éventuel et la mise aux déchets. Le scénario est un formidable outil d’aide à la décision. En revanche, il est extrêmement sensible aux hypothèses initiales considérées, hypothèses entachées d’incertitudes fortes. Les méthodes de calcul de scénarios utilisées aujourd'hui ne permettent pas d'absorber les variations d'hypothèses dues à ces incertitudes.

Pour surmonter cette difficulté, un nouveau champ de recherche a vu le jour ces dernières années, portant sur la robustesse et la résilience des scénarios. On ne cherche alors plus à quantifier les performances d'un scénario figé, mais sa capacité à être rectifié en cas de changement d'objectif ou de contrainte (une variation de la puissance installée par exemple). L'application de ce genre de méthodes demande un grand nombre de calculs, dont la plupart mène à des scénarios non viables.

L'enjeu du travail de thèse est de s'inspirer des méthodes d'optimisation utilisées dans le domaine de la recherche opérationnelle et de la logistique afin de mettre au point des méthodes performantes de production rapide de jeux de données de simulation pour les scénarios. Ces jeux de données générés devront correspondre à des scénarios optimaux pour un ensemble d'objectifs donnés. On pourra alors identifier les scénarios capables de répondre à différents objectifs, et quantifier dans quelle mesure ils peuvent être modifiés pour répondre à de nouvelles contraintes. Dit autrement, ce travail de thèse participe à l'élaboration de scénarios résilients face aux incertitudes de demain.