La mission consiste en un travail de modélisation dont l’objectif est de contribuer à la meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents au transport et aux pertes des particules énergétiques dans les plasmas de fusion magnétique. Une première partie du travail sera consacrée au développement d’un module qui sera utilisé dans le code GCT de suivi de particules. Une deuxième partie sera consacrée à la création d’une base de données obtenues avec le code GCT. Enfin, la troisième partie sera dédiée à l’application de techniques d’Intelligence Artificielle (IA). Le candidat devra concevoir l’architecture neuronale nécessaire et entraîner le modèle sur la base de données construite au préalable. Les algorithmes IA ainsi développés devront être utilisés pour produire des modèles réduits et pour concevoir de nouvelles simulations/expériences.

Le code GCT (Guiding Centre Tracking) a été développé au laboratoire PIIM, en collaboration avec l’institut IDRIS du CNRS. Il s’agit d’un code de suivi de centre-guides pour les plasmas de fusion, qui permet de modéliser le transport et les pertes de particules thermiques et énergétiques dans une géométrie arbitraire en présence d’un champ électromagnétique prescrit.

GCT a été initialement développé pour les plasmas de tokamaks et très récemment la géométrie expérimentale d’un stellarator a été introduite. La première étape du travail du candidat consistera à finaliser le développement du module permettant de résoudre la géométrie d’un stellarator.

Une fois cette première étape validée, le candidat devra appliquer le code GCT à la modélisation de décharges du stellarator TJ-II, dans le but de comprendre la nature du transport et des pertes des particules énergétiques en présence de modes d’Alfvén.

Tout au long du contrat, le candidat devra interagir avec nos collaborateurs au CIEMAT (Madrid, Espagne).

La base de données sera construite en utilisant des ressources informatiques dans le super-calculateur Jean-Zay et les algorithmes d’IA seront entraînés sur le serveur GPU du laboratoire PIIM et sur Jean-Zay.

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19/01/21 - M1

Interaction plasma-surface (expérimental)

Un stage de M1 est disponible au sein de l’équipe « Plasma-Surface » du laboratoire PIIM de l’Université d’Aix-Marseille dans le cadre du tokamak ITER. Le deutérium et le tritium sont le carburant de fusion de ce réacteur expérimental et ces isotopes de l’hydrogène interagissent fréquemment avec la « tuyère d’échappement » que représente le divertor en tungstène d’ITER. Le tritium étant radioactif, il est nécessaire de comprendre les mécanismes microscopiques pouvant mener au piégeage du tritium dans les matériaux en tungstène.