Prix Sfen : Soudage, Serious games, simulation… découvrez les lauréats 2024 !
Depuis 1983, la Sfen récompense par des Prix décernés annuellement, des travaux, des études, des mémoires ou d’autres contributions traitant du nucléaire, de ses applications industrielles et de la sûreté. Ces travaux peuvent être scientifiques, techniques, médicaux, sociaux ou encore économiques. Découvrez les lauréats de 2024.
Le Grand Prix Sfen
Le Grand Prix Sfen récompense une contribution scientifique, individuelle ou collective destinée au développement de l’énergie nucléaire. Il a été attribué au code de simulation Monte-Carlo Tripoli-4 et à l’équipe de développement actuelle François-Xavier Hugot, Alexis Jinaphanh, Cédric Jouanne, Mikolaj Adam Kowalski, Coline Larmier, Yi-Kang Lee, Davide Mancusi, Odile Petit, Thierry Visonneau, Andréa Zoia (CEA), sans oublier l’ensemble des contributeurs historiques dans le développement du code.
Développé au CEA depuis le début des années 1990, dans le cadre de l’Institut Tripartite I3P (CEA-EDF-Framatome), le code de simulation numérique Monte-Carlo TRIPOLI-4 permet d’obtenir des solutions de référence de l’équation du transport de particules dans la matière. TRIPOLI-4 modélise la physique des neutrons et des photons, ces derniers éventuellement couplés aux électrons et aux positrons via les modèles de cascade électromagnétique, couvrant ainsi des applications dans tous les domaines de la neutronique : radioprotection et activation des matériaux, physique des cœurs des réacteurs et évolution isotopique du combustible, sûreté-criticité et instrumentation nucléaire. Le code repose sur la méthode probabiliste Monte-Carlo. La version actuelle du code, TRIPOLI-4.12, est livrée par le CEA depuis décembre 2022 et depuis 2 ans, l’équipe de développement de TRIPOLI-4 prépare une nouvelle génération du code : TRIPOLI-5. Cette nouvelle version, développée avec l’IRSN dans le cadre de l’accord quadripartite sûreté 4S (CEA-EDF-Framatome-IRSN), est conçue pour le calcul Haute Performance et massivement parallèle.
Le Prix Jacques Gaussens du jeune chercheur
Le Prix Jacques Gaussens, qui récompense un jeune chercheur, a été décerné à Abdelaziz Chebboubi dont les recherches concernent l’étude expérimentale et théorique de la fission nucléaire.
Abdelaziz Chebboudi s’intéresse depuis sa thèse « Contribution à l’étude de la fission nucléaire : de Lohengrin à Fipps » préparée au Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie de Grenoble à la fission nucléaire et plus particulièrement à l’obtention et la validation des données nucléaires d’intérêt pour la physique des réacteurs.
« Plus spécifiquement, une part de mes travaux s’inscrit dans le cadre des mesures de rendements de fission, où l’idée est d’essayer d’estimer la probabilité qu’un fragment de fission soit créé selon son énergie cinétique, sa masse, sa charge nucléaire, son moment angulaire et son énergie d’excitation », explique-t-il. « Ces données extrêmement intéressantes pour mieux appréhender le processus de fission sont aussi indispensables pour les applications de l’énergie nucléaire. On peut mentionner l’inventaire du combustible et toutes les quantités macroscopiques qui en découlent tel que le débit équivalent de dose, la puissance résiduelle ou encore la perte de réactivité, qui sont directement liés à ces rendements ». Ces travaux alimentent et valident les bibliothèques utilisées par le CEA et ses partenaires industriels EDF, Framatome et Orano.
Le Prix Jean Bourgeois
Le prix Jean Bourgeois, qui récompense la meilleure thèse, a été remis à Théo Boutin pour sa thèse « Détection de dérives en temps réel lors de la mise en œuvre de procédés de soudage par analyse expérimentale et apprentissage automatique » soutenue en avril 2023 à l’université de Montpellier. Ses travaux de recherche ont été réalisés en collaboration entre le Laboratoire de Mécanique & Génie civil (LMGC) de l’Université de Montpellier et EDF R&D à Chatou et encadré par Josselin Delmas, Damien Borel d’EDF R&D et de Issam Bendaoud, maitre de conférences de l’Université de Montpellier.
La thématique abordée est le couplage entre le soudage mécanisé, l’intelligence artificielle et l’instrumentation de la réalisation.
« Mon travail repose sur le développement d’une chaîne de contrôle en cours de fabrication afin de garantir la qualité de l’opération de soudage en localisant et/ou anticipant un défaut ou une dérive et ainsi proposer des actions rectificatives au plus tôt. Ma démarche s’est articulée autour de plusieurs briques technologiques. La première consiste au choix de capteurs pour mesurer différentes quantités (paramètres procédés, dimensionnelles) adaptés à un environnement perturbé, sous certaines contraintes. Ainsi, la forme du cordon de soudure est suivie à l’aide de caméras et d’algorithmes de traitement d’image pour détecter automatiquement le contour du métal fondu, a-t-il détaillé. « La deuxième correspond au développement d’un outil de contrôle basé sur des modèles d’intelligence artificielle pour définir de potentielles dérives (zones où le comportement observé est différent du comportement attendu ou nominal) lors du processus de fabrication. Ces outils ont été testés et validés lors d’une opération de soudage sur une tuyauterie en configuration industrielle réalisée en atelier de fabrication ».
Ces travaux ouvrent de nombreuses perspectives. En plus du contrôle in situ de l’opération de soudage permettant de fournir des outils d’aide à l’opérateur, il est possible d’envisager maintenant des procédés de soudage auto-adaptatifs où l’instrumentation associée à l’Intelligence artificielle permettrait en plus d’alerter l’opérateur de nouvelles dérives, de les anticiper et de les corriger instantanément.
Le Prix Jean Bourgeois – mention spéciale
Une Mention du Prix Jean Bourgeois a été attribuée à Francesco Filiciotto (CEA) pour ses travaux de thèse « Couplage neutronique – Thermohydraulique à l’échelle du crayon en géométrie tridimensionnelle exacte sans recours à l’homogénéisation : application aux Réacteurs à Eau sous Pression (REP) ».
Francesco Filiciotto a soutenu sa thèse le 16 novembre 2023 réalisée au Service d’études des réacteurs et de mathématiques appliquées (Serma) du CEA Saclay sous la direction d’Alain Mazzolo avec l’encadrement de Emiliano Masiello et Sandrine Cochet et la co-supervision de Roland Lenain.
Ses travaux ont principalement porté sur le solveur de transport neutrons-photons IDT (Integro-Differential Transport) du code neutronique APOLLO3 développé au CEA et son application aux calculs en multiphysique avec couplage neutronique – thermohydraulique. Ils ont permis d’appliquer le solveur IDT à des géométries non structurées à 2 et 3 dimensions et ont conduit à des avancées majeures dans le domaine du calcul couplé.
Le Prix de l’innovation technologique
Le Prix de l’innovation a été remis à Bassam Burgan (The Steel Construction Institute), Manuel Corbin (EDF), Éric Philip (CEA), Denis Étienne (Bouygues Travaux Publics), Raimo Lehtinen et Tomas Kinderis (Peikko), Christoph Gerritsen (OWAS NV), Martin Monnot (ArcelorMittal Industeel), Jean-Luc Tuscher et Miquel Huget Aguilera (Egis) du projet SCHEDULE, une technique de construction dite de « steel-concrete ».
L’objectif du projet européen SCHEDULE était de concevoir et de construire un bâtiment prototype représentatif d’une installation nucléaire en utilisant la technologie de construction mixte dite « Steel-Concrete ». La technologie Steel Concrete est une technologie de construction alternative au béton armé par son caractère modulaire. Des modules métalliques double ou simple peau sont fabriqués en usine au gabarit routier puis transportés sur site. Ces modules métalliques sont ensuite installés et assemblés. Puis la structure est bétonnée. La mise en application a vu le jour au centre R&D d’EDF les Renardières et a pris la forme d’un diesel d’ultime secours (DUS) afin de comparer cette méthode à la technologie classique de béton armé utilisé pour les DUS du parc nucléaire d’EDF. « Les conclusions globales du projet SCHEDULE, dans lequel des solutions adaptées au contexte européen ont été développées, confortent l’applicabilité de cette technologie à la construction de nouvelles installations industrielles, et en particulier nucléaires », a fait savoir l’équipe.
La maquette SCHEDULE va également permettre de poursuivre la qualification de la technologie par une auscultation du vieillissement : corrosion, fluage, maintenance, réparabilité et des essais mécaniques : chutes de charges, impacts. Dans un futur qui apparaît de plus en plus proche, le Steel-Concrete promet d’offrir une alternative pertinente au béton armé, en réduisant les temps d’intervention et les aléas sur site, notamment concernant des ouvrages spécifiques. L’introduction du Steel-Concrete dans la construction nucléaire constitue indubitablement une rupture technologique d’ampleur.
Le Prix de l’Enseignement et de la Formation
Le Prix de l’enseignement et de la formation, qui récompense un ouvrage scientifique ou technique, a été remis à Sandrine Poulain, Gilles Rodriguez, Rodolphe Combe-Colas et Nacho Rodriguez pour le projet « l’institut IRESNE du CEA s’oriente vers la ludopédagogie » comprenant la réalisation de trois jeux de société dits « sérieux ».
La ludopédagogie est la fusion du divertissement et de l’éducation. « Cette démarche de communication d’un autre mode d’apprentissage par le jeu a permis à l’IRESNE une approche différente de la relation avec et entre ses collaborateurs, notent les équipes du CEA. Elle a permis de créer et de recréer du lien d’entreprise, mis à mal depuis les périodes de confinement. Elle a permis de montrer aux jeunes générations que l’attractivité du nucléaire résidait aussi dans l’accompagnement de projets personnels qui pouvaient déboucher sur une aventure d’innovation, commune entre le salarié et l’employeur ».
Le premier jeu, « Nucléides », est un jeu de cartes de 2 à 4 personnes pour comprendre la radioactivité et les transitions entre radionucléides. Le second est « KM CHANGER » un jeu de plateau qui se joue à deux (un contre un ou par affrontement de deux équipes), pour vivre et appliquer les différents enjeux liés autour de la capitalisation du savoir (Knowledge Management). Il permet d’appréhender en entreprise la gestion des savoirs explicites et tacites des employés. Enfin, le troisième « InfluEnceS », un jeu de plateau et de stratégies qui peut se jouer de deux à six personnes, vise à sensibiliser et à faire comprendre les outils et les enjeux des actions d’Intelligence économique et stratégique à mettre en œuvre en entreprise.
Sur la base du concept « Nucléides » ciblant la famille des transuraniens, deux nouveaux jeux sont en préparation pour compléter la panoplie existante. L’un pour jouer avec la radioactivité naturelle des éléments et l’autre pour se familiariser avec le domaine de la Nucléosynthèse.
Le Prix Bertrand Barré – Information du public
Le Prix Bertrand Barré est attribué à Karine Froment, Amy Benadiba, Selma Guilmot, Laurent Cortella, Frank Nicod d’ARC-Nucléart (CEA) pour sa communication à destination du grand public.
L’Atelier de Recherche et de Conservation Nucléart a été créé en 1970 par le CEA sur son site de Grenoble dans le but d’appliquer à la conservation du patrimoine culturel les technologies nucléaires et plus particulièrement celles du rayonnement gamma. Ces techniques non destructives permettent la désinfection, la désinsectisation des momies et de vestiges archéologiques ou la polymérisation de résines radio-durcissables injectées dans des vestiges notamment en bois gorgés d’eau.
ARC-Nucléart a fait le choix de renforcer sa communication vers un public non initié au domaine du nucléaire et aux applications des technologies qui lui sont liées. Participation à de grands évènements nationaux comme les Journées européennes du Patrimoine, les Journées européennes de l’Archéologie ou à l’occasion de la Fête de la Science, presse, réseaux sociaux, ARC-Nucléart a multiplié les canaux en direction du grand public. Retrouvez leurs contenus sur LinkedIn, YouTube, Instagram et Facebook.■