PSI: le département Énergie nucléaire et sûreté récompense ses doctorants

Les doctorantes et doctorants suivant.e.s ont été récompensé.e.s au titre de l’année 2021:

1^re année de doctorat:
Silvia Motta
Radiation Metrology Section, Department of Radiation Safety and Security

Amélioration de la radioprotection
Les dernières avancées cliniques dans le domaine de la radiothérapie ont montré que l’émission de faisceaux de particules intenses sur un laps de temps très court présentait le potentiel d’améliorer le résultat du traitement. Cette technique pourrait révolutionner le traitement du cancer, la mesure précise des doses administrées aux patients constituant toujours un défi en raison de la durée très courte des faisceaux de particules. Le projet a ainsi pour objectif d’améliorer la mesure des doses dans ces contextes très exigeants grâce à l’utilisation de détecteurs luminescents. Ces détecteurs sont utilisés dans le monde entier pour protéger les personnes exposées professionnellement au rayonnement, et pour contrôler le traitement du patient durant la radiothérapie.

2^e année de doctorat:
Shaileyee Bhattacharya
Laboratory for Nuclear Materials, Nuclear Energy and Safety Division

Coup d’oeil dans les modifications structurelles de combustibles nucléaires
Le dioxyde d’uranium à grains standards (UO2) et l’UO2 dopé au chrome à gros grains sont des combustibles nucléaires utilisés actuellement dans les centrales nucléaires suisses en service commercial pour la production d’électricité. Les combustibles dopés, également appelés combustibles avancés, ont été développés pour atténuer les effets néfastes des gaz de fission. Le présent travail apporte un éclairage expérimental sur les modifications structurelles qui interviennent à l’intérieur des combustibles UO2 standards et dopés, qui impliquent une oxydation locale, la dissolution des produits de fission dans la matrice irradiée, et des dommages d’irradiation accumulés. Ce travail est important au regard de la conservation des connaissances sur le combustible, du développement d’une structure possédant un taux de combustible élevé et de la compréhension du comportement des produits de fission, qui jouent un rôle majeur pour l’exploitation sûre des combustibles dans le réacteur.

3^e/4^e année de doctorat:
Marianna Papadionysiou
Reactor Physics and Thermal Hydraulics Laboratory, Nuclear Energy and Safety Division

Développement d’un simulateur innovant haute résolution pour l’analyse de la sécurité
Les simulations réalisées pour la conception et l’exploitation d’une centrale nucléaire et de ses composants sont un facteur clé de la sécurité d’une installation. L’approche conventionnelle pour ce type d’analyse comporte le calcul du comportement du cœur du réacteur avec une résolution spatiale grossière et plusieurs approches de modélisation.– Ces simulations permettront d’obtenir une prévision exacte des paramètres de sécurité du système et du comportement général du cœur du réacteur tout au long de sa durée de fonctionnement. Au cours des dernières années, le développement de systèmes de calcul a permis de mettre au point des outils d’analyse du cœur capables de réaliser des simulations avec des résolutions bien plus élevées et moins d’approches de modélisation. Ces «High-Fidelity-Tools» permettent de prédire les mêmes paramètres de sécurité au niveau local et peuvent améliorer l’analyse de sécurité standard actuelle lorsque des informations locales sont nécessaires. Ce travail vise le développement d’un simulateur de cœur innovant haute résolution pour l’analyse de la sécurité du type de réacteur VVE. La précision du simulateur est contrôlée et sa puissance est comparée aux outils conventionnels.

Lubomir Bures
Laboratory for Scientific Computing and Modelling, Nuclear Energy and Safety Division

Étude fondamentale sur le processus de formation d’une microcouche lors d'une ébullition germinale
Les phénomènes d’ébullition germinale et de croissance de bulles peuvent être observés chaque jour lorsque nous préparons du thé ou que nous cuisinons. Par ailleurs, grâce à son efficacité, l’ébullition d’une surface chauffée est utilisée dans de nombreux processus industriels. Des travaux ont montré que lorsque les bulles qui grossissent à travers une fine couche de liquide, appelée microcouche, sont séparées de la surface chauffée, la transmission de chaleur augmente sensiblement, ce qui accroît l’efficacité du processus. Dans le cadre de ce projet, nous étudions les conditions nécessaires à l’existence de la microcouche, ainsi que la dynamique de celle-ci une fois formée.