La présente offre pour laquelle Aix-Marseille Université sera l'employeur s'inscrit dans le cadre du projet SF-PLANT du PEPR SupraFusion, qui vise à évaluer l'impact des supraconducteurs à haute température critique sur la conception des centrales à fusion.
La prédiction du confinement du plasma dans les futures centrales repose sur des lois d'échelle déduites expérimentalement. Ces lois d'échelle expriment le temps de confinement de l'énergie en fonction de paramètres d'ingénierie tels que le champ magnétique toroïdal, le courant plasma ou la puissance de chauffage. Les corrélations expérimentales entre certains de ces paramètres empêchent de dissocier clairement leur impact sur les lois d'échelle. De plus, le domaine de fonctionnement des futures centrales est découplé de celui des installations actuelles, ce qui nécessite d'extrapoler les prédictions avec d'importantes incertitudes associées.
Récemment, il a été démontré que les simulations de tokamak permettent de retrouver les dépendances du temps de confinement de l'énergie vis-à-vis du courant de plasma et du champ magnétique, avec des résultats supérieurs à ceux des lois d'échelle. Ceci ouvre une perspective extrêmement intéressante : les simulations de tokamak (modélisation intégrée) peuvent être utilisées pour mieux comprendre les dépendances obtenues par les lois d'échelle et pour mieux les contraindre au-delà du domaine expérimental actuel. Tel est l'objectif du présent projet.
Activités
La première partie du projet consistera à valider les outils de modélisation par rapport aux observations expérimentales. Pour ce faire, des simulations de tokamaks seront réalisées à l'aide du High Fidelity Pulse Simulator (HFPS) utilisé pour la modélisation intégrée à ITER et Eurofusion. Des cas expérimentaux issus des tokamaks ASDEX Upgrade (Allemagne) et WEST (France) seront sélectionnés afin d'étudier la variation du temps de confinement en fonction du rapport d'aspect. Cette étude sera ensuite étendue aux plasmas des tokamaks TCV et DIII-D pour examiner la variation du confinement en fonction de la triangularité du plasma.
À partir de ces simulations validées, les mécanismes physiques responsables des lois d'échelle observées seront étudiés, en accordant une attention particulière au rôle des écoulements cisaillés. Des lois d'échelle affinées, prenant en compte la dépendance à la triangularité et le découplage du rapport d'aspect et de l'allongement, seront proposées.
Compétences
Connaissances solides en physique des plasmas magnétisés (PhD), idéalement dans le contexte des plasmas de tokamaks. Une bonne maitrise des outils de modélisation intégrée serait un atout.
Expérience en numérique : utilisation de codes parallélisés, programmation (Fortran/C), utilisation d'outils d'analyse de données tels que Matlab ou Python.
Contexte de travail
Le candidat rejoindra l'équipe Plasma Théorie et Modélisation (PTM) du laboratoire PIIM à l'université d'Aix-Marseille. Depuis les années 90, la physique des plasmas dans le contexte de la fusion magnétique est un des axes de recherche prioritaire du laboratoire PIIM. L'équipe PTM est très active dans ce domaine avec de nombreuses collaborations au niveau local (IRFM, CEA Cadarache), national (Fédération Française de Fusion par Confinement Magnétique), européen (Eurofusion) et international (Japon, Brésil, Etats-Unis). L'équipe a une excellente visibilité internationale et est régulièrement sollicitée pour des contributions invitées aux principales conférences en physique des plasmas.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
Le candidat rejoindra l'équipe Plasma Théorie et Modélisation (PTM) du laboratoire PIIM à l'université d'Aix-Marseille. Depuis les années 90, la physique des plasmas dans le contexte de la fusion magnétique est un des axes de recherche prioritaire du laboratoire PIIM. L'équipe PTM est très active dans ce domaine avec de nombreuses collaborations au niveau local (IRFM, CEA Cadarache), national (Fédération Française de Fusion par Confinement Magnétique), européen (Eurofusion) et international (Japon, Brésil, Etats-Unis). L'équipe a une excellente visibilité internationale et est régulièrement sollicitée pour des contributions invitées aux principales conférences en physique des plasmas.
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