Présentation de la société : CEA
La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous.Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagées par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres.
Les 1 000 salariés du centre du Cesta, en Nouvelle-Aquitaine, participent au développement des armes de la force de dissuasion française.
Le centre assure le rôle d'architecte industriel des têtes nucléaires mises à la disposition des Armées françaises depuis leur conception jusqu'à leur retrait du service.
Pour garantir les performances opérationnelles des systèmes d'armes, le Cesta s'inscrit dans une démarche de simulation de haut niveau et s'appuie sur un parc de moyens d'essais exceptionnels. Parmi ceux-ci, il développe et exploite le plus grand laser d'Europe : le Laser MégaJoule (LMJ) .
Venez vous investir au service de la Défense et de la Sécurité de notre pays, relever des défis scientifiques et techniques avec des moyens technologiques d'exception ! Vous contribuerez à l'excellence de la recherche et à la compétitivité de l'industrie française en construisant votre avenir dans un environnement varié et respectueux.
Missions
Les mécanismes physiques mis en jeu sont les suivants :
Dans un premier temps, l’impulsion laser excite les électrons (gain d’énergie) , qui modifient en retour les propriétés optiques du matériau et la propagation laser elle-même. Il s’agit ainsi d’une interaction non linéaire qui est d’autant plus exacerbée par les pores du matériau (distribution aléatoire de zones de vide) : ils réfléchissent l’onde électromagnétique ce qui donne lieu à des interférences et des surintensités du champ électrique accélérant la dynamique électronique. Le dépôt d’énergie laser dépend donc des dynamiques couplées des électrons et de l’impulsion laser, ces dernières étant affectées par la porosité. Le dépôt d’énergie laser induit des gradients de température et de pression, ce qui forme une onde de choc. La propagation de cette dernière modifie la structure du matériau et peut par exemple changer la géométrie des pores, influençant donc encore le dépôt d’énergie. La description de ce système nécessite donc de coupler hydrodynamique et dynamique des électrons et de l’impulsion laser. Cela n’est possible qu’en résolvant numériquement les équations d’Euler, une équation de taux électronique et une version simplifiée des équations de Maxwell en deux dimensions d’espace.
L’objectif du post-doctorat est de modéliser et d’étudier ce système complexe. La première partie du travail est numérique. Elle consiste à coupler un code de dépôt d’énergie laser [Bourdineaud et al, Phys. Rev. E 111, 035309] à un code hydrodynamique [Lefebvre et al, Nucl. Fusion. 59, 032010 (2019) ]. Ces deux codes sont disponibles dans le laboratoire. Le couplage physique s’effectuera via la variation d’énergie interne et le couplage numérique nécessitera une adaptation des maillages. Sur la base de ce développement, des études physiques seront réalisées dans un deuxième temps. Le cas homogène sera considéré comme une référence où sera considérée l’évolution spatio-temporelle de la densité électronique, de l’intensité laser, et des contraintes mécaniques. De la porosité sera ensuite introduite dans le matériau avec diverses caractéristiques en termes de fraction volumique et de géométrie. La formation du choc sera alors étudiée et comparée au cas de référence. Ces études permettront de mieux comprendre les divers mécanismes d’interaction et de proposer des caractéristiques innovantes de la porosité pour augmenter la résistance mécanique des matériaux dans ces conditions extrêmes.
Ces travaux s’effectueront dans le cadre du projet FLASH (PEPR-LUMA) et en collaboration avec le laboratoire Hubert Curien de l’université de Saint-Étienne.
Profil recherché
Le candidat devra être titulaire d’un doctorat de physique ou de mathématiques appliquées avec une forte composante en simulation numérique.
La connaissance du langage Fortran est souhaitée.