M2 - Parcours Ingénierie pour le nucléaire (IN)
Formation co-habilité avec
La deuxième année du Master d'Ingénierie pour le nucléaire est un parcours à part entière de la mention “Physique Fondamentale et Applications” du Master de Sciences et Technologies, Santé de Sorbonne Université.
Le temps de formation est donc réparti entre cours à Sorbonne Université et un stage en entreprise, permettant ainsi d'augmenter encore plus les possibilités d'insertion dans la vie active à l'issue de la formation.
À côté d'une formation technique en physique nucléaire, qui constitue le cœur de la formation, on trouvera un enseignement plus spécialisé pouvant dépendre de la provenance des étudiants, de leur inclination pour un domaine spécifique (voir liste des thématiques ci-dessous) ou des liens avec des services spécialisés, des partenaires ou sous-traitants des opérateurs nucléaires.
La formation est constituée d'un tronc commun (voir structure) sur le premier bimestre, suivi d'un enseignement plus spécialisé en Sûreté, criticité et radioprotection.
Débouchés
Les débouchés du parcours sont principalement dans l'industrie nucléaire, qui verra un renouvellement conséquent de ses personnels dans les années qui viennent, et ceci indépendamment d'autres facteurs de recrutement (développement de nouvelles filières techniques, traitement et recyclage des combustibles, fermetures programmées des premières centrales) qui nécessiteront également une main d'œuvre hautement qualifiée. La radiologie médicale constitue un autre grand domaine de débouchés.
Organisation
La formation est divisée en deux semestres, le second étant entièrement passé en entreprise.
Le premier semestre est divisé en plusieurs parties : un tronc commun (B1) destiné à donner des bases solides sur la physique nucléaire, la radioactivité, les réacteurs nucléaires, les aspects de sécurité nucléaire. Certains enseignements seront assurés par des intervenants extérieurs (IRSN, CEA, EDF), complétés par les enseignements en Sciences Humaines et Sociales.
Enfin, la dernière partie du premier semestre (B2) vise à une spécialisation mentionnée dans le domaine de la sûreté, la criticité et la radioprotection. Ces spécialisations font à nouveau intervenir des professionnels et experts du secteur concerné : ORANO, EDF, CEA, IRSN, ...
Bimestre 1 - Tronc commun
La formation au 1er semestre (S3, de septembre à novembre) sera constituée au départ d'un tronc commun ; il sera destiné à donner des bases solides sur les réacteurs nucléaires, la thermodynamique nucléaire, les aspects de sécurité, les enjeux socio-économiques du secteur nucléaire.
Certains enseignements seront assurés par des intervenants extérieurs.
À partir du mois de novembre, un enseignement plus spécialisé suivra en “Sûreté, criticité, radioprotection”.
Mise à niveau et homogénéisation (début septembre) :
La première semaine du M2 sera consacrée à une remise à niveau et une homogénéisation des publics.
Cet effort portera sur les bases de la physique nucléaire (2 demi-journées, Wilfrid DA SILVA).
Google Agenda.
L'emploi du temps du bimestre 2 sera consultable sur le lien “Sûreté, Criticité, Radioprotection”.
liste des UE du tronc commun - SEMESTRE 3
PHYSIQUE NUCLÉAIRE ET CHIMIE DU COMBUSTIBLE (3 ECTS)
- Physique nucléaire, Wilfrid DA SILVA (Sorbonne Université)
Objectif : Acquisition des bases de la physique nucléaire pour l'ensemble des étudiants, quelle que soit leur provenance (SPI ou PA).
Programme : Éléments de Mécanique Quantique. Radioactivité générale et appliquée. Rappels sur la structure de la matière. Modèles nucléaires, réactions nucléaires, fission. Interaction des particules avec la matière et effets des rayonnements sur la matière.
Contient 4 fois 4h de Travaux Pratiques : Détection des photons gamma au cours d'un projet de détection (détecteur, acquisition de données, mesures et interprétation) ou 16h de projet sur la mesure de la durée de vie.
- Physico-chimie et cycle du combustible, Sabine SCHLEGEL Jean-Luc ÉMIN (ORANO)
Programme : Atomistique du chimiste, classification périodique - Liaison chimique, structures moléculaires - Forces interatomiques et intermoléculaires - Introduction à la thermochimie - Rappels de chimie des solutions : notions d'acidité, oxydo-réduction, précipitation, complexation, ... - Diagrammes de phases.
NEUTRONIQUE ET RAYONNEMENT - RADIOPROTECTION (3 ECTS)
Mathieu GUIGUE (Sorbonne Université) et Cécile CHALLETON DE VATHAIRE , David BROGGIO et Stéphanie LAMART (IRSN)
Objectif : Mise en pratique des connaissances acquises dans l'UE “Physique nucléaire”, présentée par des intervenants extérieurs, spécialistes du domaine concerné.
Programme de Neutronique et rayonnement (Sorbonne Université) : Physique des réacteurs nucléaires. Bases de neutronique. Réactions en chaîne et bilan neutronique. Cinétique ponctuelle des réacteurs. Neutrons thermiques, ralentissements des neutrons. Facteurs d'utilisation thermique. Transport des neutrons. Théorie de la diffusion des neutrons. Théorie multi-groupes. Évolution du combustible. Effets de température.
Programme de Radioprotection (IRSN) : Les fondements scientifiques et sociétaux du système de radioprotection. Les effets biologiques et sanitaires des rayonnements ionisants. Les effets biologiques, déterministes et stochastiques. La gestion et la prévention des effets déterministes et stochastiques. La notion d'acceptabilité du risque dans notre société. Le système international de radioprotection. Radioprotection opérationnelle. Les différents acteurs impliqués dans la radioprotection opérationnelle. Les accidents de contamination et d'irradiation. La surveillance et la protection contre les irradiations externes. La surveillance et la protection contre les contaminations internes.
FONCTIONNEMENT DES CENTRALES (3 ECTS) - Patrick JOUENNE (CEA)
Objectif : Positionnement du projet professionnel de l'étudiant dans le cycle de fonctionnement. Acquisition d'une culture de la sûreté nucléaire (sensibilisation, textes législatifs ...).
Programme : Réacteurs nucléaires, conduite. Génie électronucléaire. Poisons, enrichissement. Combustible et démantèlement. Description technique et fonctionnelle des réacteurs à eau sous pression et des réacteurs à eau bouillante. Choix de conception pour les réacteurs à eau de 3ème génération. Introduction aux réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium et présentation de leurs spécificités par rapport aux réacteurs à eau.
ÉNERGIE ET SOCIÉTÉ (3 ECTS) - Christian SIMON (Sorbonne Université)
Objectif : Acquisition du contexte économique et de la place du nucléaire dans le cadre du scénario énergétique à long terme.
Programme : État des lieux de la consommation d'énergie actuelle. Théorie et modèles de la déplétion du pétrole. Rôle de l'énergie nucléaire - synergies potentielles entre filières - filières de “4ème génération” - parcs de réacteurs à plusieurs strates - stratégie française - stratégie des autres pays.
PROFESSION INGENIEUR (3 ECTS) - Matthieu MICOULAUT (Sorbonne Université)
Objectif : Cette UE doit permettre à l'étudiant en Master d'optimiser sa recherche de stage en entreprise et appréhender le contexte socio-économique du secteur électro-nucléaire : acteurs, missions, enjeux de développement, filières ...
Programme : Conférences d’acteurs (ingénieurs R & D, opérationnels, RH) du nucléaire, visite de sites (CNPE, Centre de la Hague), entretiens individualisés et recherche de stages de fin d’études, Eléments RH, simulations d’entretiens d’embauche
• Visite du CEA Saclay.
• Visite de l'IRSN.
• Simulateur post-accident SIPA.
MANAGEMENT DE PROJET (3 ECTS) - Deborah WALLET-WODKA (Sorbonne Université)
Objectif : Le cours sous forme de MOOC vise à sensibiliser aux enjeux stratégiques associés à l'innovation pour l'entreprise. Les étudiants seront amenés à discuter de cas de processus d'innovation dans des contextes et secteurs variés : grande entreprise, PME, dans les services innovants, produits industriels, produits grands publics, secteur public. L'objectif est de sensibiliser les élèves aux problèmes soulevés par les processus d'innovation : incertitudes technologiques, incertitudes marché, identification d'opportunités, obstacles à l'innovation dans la grande entreprise, spécificités de la start up innovante.
Cette thématique a pour vocation d'offrir des débouchés sur les métiers de la sûreté/criticité et la radioprotection. Elle s'appuie en particulier sur l'enseignement de physique nucléaire, de neutronique et fonctionnement des réacteurs du tronc commun du semestre 3.
Son contenu est conçu pour donner aux étudiants une formation théorique et pratique devant leur permettre d'appréhender les problèmes de sûreté/criticité et de radioprotection rencontrés dans les installations nucléaires et d'acquérir une intelligibilité minimale des outils de calcul en usage dans ces domaines.
Pour plus d'informations, les candidats sont encouragés à contacter M. Anne-Marie Gouronnec, responsable de la thématique.
Emploi du temps de la thématique, via Google agenda.
Liste des UE du SCR - semestre 3
UE1 - Les problématiques criticité et radioprotection du cycle du combustible (3 ECTS)
- Présentation générale du cycle, de la mine au retraitement (extraction, fabrication, transport, retraitement, entreposage, stockage) - Démantèlement - Installations (réacteurs expérimentaux) / laboratoires de recherche ;
- Les problèmes de criticité ;
- Les problèmes de radioprotection ;
- Les principes généraux de sûreté.
UE2 - Aspects généraux des outils de calcul pour les études de sûreté/criticité et de radioprotection (3 ECTS)
- Rappels des équations fondamentales : équation du transport (Boltzmann), équations d'évolution (Bateman), équation de la cinétique ;
- Type de problèmes à résoudre : problèmes à source fixe, problèmes à valeur propre (criticité) ;
- Principes essentiels de différentes approches numériques de résolutions des équations fondamentales ;
- Notion de schémas de calcul et de bibliothèque de données nucléaires associées ;
- Notion de VVQ.
UE3 - Sûreté-Criticité (3 ECTS)
- Les fondamentaux de la criticité : paramètres physiques influant la criticité, principes, modes de contrôle de la criticité (masse, modération, géométrie ...), moyens de contrôle, valeurs standards, organisation :
- L'analyse de sûreté-criticité : méthodologie, la RFS1.3.c, organisation ;
- L'accident de criticité : phénoménologie, analyse ;
- Travaux pratiques / mini projet : calcul de norme avec le code déterministe APOLLO2-SN - calcul de keff avec le code Monte Carlo TRIPOLI-4.
UE4 - Radioprotection (3 ECTS)
- Les grandeurs physiques et unités ;
- Les sources de rayonnements. Effets des rayonnements. Limites d'exposition ;
- Méthodologie générale de calcul ;
- Les écrans de protection ;
- Dimensionnement d'une protection ;
- Calcul de propagation des rayonnements et dosimétrie ;
- Travaux pratiques / mini projet : calcul d'un débit de dose gamma avec le code MERCURE 6 - calcul de débit de dose neutron et gamma avec le code TRIPOLI-4.
Sensibilisation professionnelle
Des stages de formation sur le terrain, des visites de sensibilisation et des rencontres avec des personnels en Ressources Humaines sont proposés aux étudiants.
À titre d'exemple :
- Stage EDF de 3 jours en CNPE : conduite de centrale
- Visite du centre de stockage de La Hague
- Stage de 3 jours au CEA de Marcoule
Contact
Responsable
Matthieu MICOULAUT
Responsable
Christian SIMON
Thématique « Sûreté, criticité et radioprotection »
Anne-marie GOURONNEC
Gestionnaire pédagogique
Valérie BOILLEVIN