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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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OPEn HPC theRmomechanical tools for the development of eAtf fuels

Description du projet

Nouveaux éléments combustibles pour les réacteurs nucléaires à eau légère: modélisation multi-échelle et multi-physique

Les réacteurs à eau légère utilisent de l’eau normale à la fois comme liquide de refroidissement et comme modérateur de neutrons qui réduit la vitesse des neutrons très rapides. Plus de 80 % des centrales nucléaires de la planète utilisent ces réacteurs. Étant donné qu’ils sont intégrés dans un bouquet énergétique plus varié, il est nécessaire de mener des simulations approfondies des éléments combustibles, dans lesquels ont lieu les fissions, afin de garantir la sûreté des réacteurs dans ces nouvelles conditions et d’élaborer de nouveaux concepts de combustibles dotés d’une meilleure tolérance aux accidents. Le projet OperaHPC, financé par l’UE, développera des outils ouverts en ayant recours au calcul à haute performance pour permettre une simulation thermomécanique 3D, haute fidélité et multi-échelles des éléments combustibles qui tiendra compte de la microstructure du matériau. Ces outils permettront le développement de jumeaux numériques, c’est-à-dire des représentations virtuelles qui se comportent comme leurs homologues du monde réel, afin de faire progresser l’étude de nouveaux éléments combustibles.

Objectif

Increasing further the safety of light water nuclear reactors in the new operating conditions induced by their integration in a more varied energy mix brings many new challenges for fuel development. This calls for effective and validated tools enabling one to capture the complexity of the behaviour of fuel elements under various operation conditions from nominal to design basis accident ones.. The objective of the OperaHPC proposal is to develop open tools using High Performance Computing (HPC) enabling a full 3D high-fidelity thermo-mechanical simulation of the fuel element including the material microstructure. This will contribute to the design of so-called fuel element digital twins. This development includes an ambitious basic research program devoted to the investigation of non-linear mechanical behaviour of irradiated fuel using multiscale experiments and simulations from the atomic scale up to the material law. This will yield the detailed description of the in-pile behaviour of the fuel element and the materials data necessary for the simulation. The tools developed will be assessed against state-of-the-art 1D/3D fuel performance codes for verification, definition of boundary conditions and coupling with neutronic, thermochemical and thermohydraulic codes. Validation and uncertainty analyses will also be performed through the comparison of the results of the 3D simulations with the experimental data available from irradiation programs. The knowledge from these advanced simulations will be transferred to industrial fuel performance codes thanks to the application of new methods based on reduced order and meta models, including Artificial Intelligence. The HPC tools will finally be applied to the detailed evaluation of innovative fuel element concepts, including (enhanced) accident tolerant fuels, under transient conditions in several light water reactor designs.

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

EURATOM-RIA - EURATOM Research and Innovation Actions

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-EURATOM-2021-NRT-01

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 753 920,00
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

€ 1 621 362,50

Participants (14)

Partenaires (4)

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