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OPEn HPC theRmomechanical tools for the development of eAtf fuels

Descrizione del progetto

Nuovi elementi combustibili per reattori nucleari ad acqua leggera: una modellizzazione multiscala e multifisica

I reattori ad acqua leggera usano l’acqua comune come refrigerante e moderatore di neutroni per ridurre la velocità di neutroni in rapido movimento. Oltre l’80 % delle centrali nucleari mondiali impiega questo tipo di reattore. Alla luce della loro integrazione in un mix energetico eterogeneo, risultano necessarie simulazioni approfondite degli elementi combustibili in cui avvengono le fissioni. Ciò, infatti, ne garantisce la sicurezza in queste nuove condizioni e permette lo sviluppo di combustibili inediti con una tolleranza superiore agli incidenti. Il progetto OperaHPC, finanziato dall’UE, svilupperà strumenti aperti avvalendosi del calcolo ad alte prestazioni. In questo modo, eseguirà una simulazione degli elementi combustibili ad alta fedeltà, multiscala, termo-meccanica 3D, tenendo conto della microstruttura dei materiali. Gli strumenti permetteranno lo sviluppo di cosiddetti gemelli digitali, ossia rappresentazioni virtuali che si comportano come le loro controparti reali, sostenendo così lo studio di elementi combustibili innovativi.

Obiettivo

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.

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

EURATOM-RIA - EURATOM Research and Innovation Actions

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-EURATOM-2021-NRT-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 753 920,00
Indirizzo
RUE LEBLANC 25
75015 Paris
Francia

Mostra sulla mappa

Regione
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 621 362,50

Partecipanti (14)

Partner (4)

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