Les équipes de l'ISFIN ont développé une expertise reconnue dans le domaine de la fusion en physique des plasmas, et dans le domaine de la fission en instrumentation et en caractérisation de matériaux. Les travaux de recherche réalisés au sein de l’institut permettent d'accroître l'expertise dans ces domaines, de se positionner sur la montée en puissance des aspects nucléaires de la fusion et de construire des travaux interdisciplinaires en lien avec les SHS.

Fission

Les travaux conduits dans le domaine de la fission ciblent les enjeux sociétaux majeurs de sureté-sécurité, de longévité des réacteurs en fonctionnement, du démantèlement des installations nucléaires en fin de vie, de la production, de la gestion et la caractérisation avancée de déchets radioactifs ainsi que l’évolution de l’électronucléaire. Deux composantes communes à tous ces enjeux sont la nécessité d’effectuer des mesures de plus en plus performantes et poussées et de proposer des avancées majeures au niveau des matériaux et structures. Il s’agit par exemple de contribuer à :

  • Améliorer la compréhension des phénomènes complexes couplés apparaissant notamment lors des essais et tests sous irradiation de matériaux inertes et de combustibles pour étudier leur vieillissement accéléré en particulier
  • Contrôler et surveiller en ligne l’intégrité de composants et de structures
  • Procéder à des diagnostics préalables à des opérations de maintenance ou de démantèlement
  • Définir, tester et valider de nouveaux concepts utilisant d’autres ressources et minimisant notamment les déchets radioactifs
  • Proposer de nouvelles solutions liées à la gestion de ces déchets

Fusion

Les travaux menés dans le domaine de la fusion ciblent l’enjeu sociétal majeur lié à la démonstration de la faisabilité de la fusion en tant que source massive et continue d’énergie. Outre la conception et la fabrication d’une nouvelle machine telle qu’ITER, cet enjeu s’accompagne de nouveaux besoins en termes de modélisations (outils de simulation numérique de plus en plus performants multiphysiques et multiéchelles), et de moyens instrumentaux de mesures dans des environnements de plus en plus contraints/extrêmes. Il s’agit par exemple de contribuer à :

  • Améliorer et développer des modèles dans le domaine de la physique de la turbulence et du transport
  • Améliorer la compréhension des mécanismes liés à l’érosion des composants, leurs dépôts et la rétention du deutérium/tritium
  • Maîtriser le confinement
  • Contrôler l’extraction de puissance
  • Concevoir et mettre en œuvre des systèmes de mesure (diagnostics) pour le contrôle de paramètres clés
  • Développer de l’instrumentation nucléaire pour les neutrons
  • Etudier des matériaux innovants

Physique des plasmas de bord et interactions plasma paroi

Diagnostics thermiques et  caractérisations thermodynamiques

Réacteur de fission - Crédit : ISFIN

Instrumentation et détection nucléaires : capteurs/détecteurs, électronique durcie

Physique du confinement des plasmas magnétisés

Matériaux et structures : caractérisation et modélisation

Nucléaire et Société