Énergie nucléaire

Énergie nucléaire / Nuclear Energy

Mention : Énergie nucléaire


 Structure et spécificités du master « Énergie nucléaire »

Présentation de la spécialité M2 « Physique et ingénierie des réacteurs nucléaires - Nuclear Reactor Physics and Engineering (NRPE) » :

 Objectifs et contenu de la spécialité

 Débouchés professionnels

 Conditions d’admission

 Renseignements

Établissements cohabilités
 Université Paris-Sud 11
 Supélec
 École centrale de Paris
 Écoles ParisTech
 INSTN

Structure et spécificités du master « Énergie nucléaire »

L’originalité de ce master est de proposer des formations couvrant l’ensemble des domaines liés à l’énergie nucléaire. Il s’appuie sur les compétences des grands acteurs académiques de la région parisienne – Université Paris Sud, Écoles ParisTech, École Centrale Paris, Supélec – ainsi que sur celles de l’INSTN. En outre, ce master bénéficie du soutien d’industriels : EDF, AREVA, GDF SUEZ.

Le master « Énergie nucléaire » est ouvert aux étudiants français et étrangers en provenance de pays potentiellement demandeurs d’offre de formation nucléaire. À ce titre, l’enseignement se fait en langue anglaise.
Selon leurs cursus antérieurs, les étudiants peuvent candidater :

• pour une entrée en première année de master (M1 « Énergie nucléaire »)
• pour une entrée directe en deuxième année (M2) avec un choix de cinq spécialités (voir ci-dessous).

Une commission d’admission et d’orientation (CAO) rassemblant l’ensemble des partenaires se réunit régulièrement pour examiner les candidatures au master. Celles-ci s’effectuent en ligne sur le site web du master “Nuclear Energy”.

La première année de formation (M1) donne aux étudiants les connaissances essentielles en : physique nucléaire, science des matériaux, filières énergétiques, gestion de projet, génie électrique, mathématiques, génie des procédés, mécanique quantique, mecanique des milieux continus, neutronique, mécanique des fluides et transferts thermiques, chimie des solutions, économie de l’énergie, automatique, thermodynamique.

Pour couvrir une large variété de métiers de l’industrie nucléaire, la deuxième année (M2) se décline en cinq spécialités :
 Physique et ingénierie des réacteurs nucléaires
 Conception des installations nucléaires
 Exploitation des installations
 Cycle du combustible (deux parcours possibles : Ingénierie ou Radiochimie)
 Démantèlement et gestion des déchets.

La spécialité M2 « Physique et ingénierie des réacteurs nucléaires / Nuclear Reactor Physics and Engineering (NRPE) » est administrée par l’Université Paris-sud 11 et l’INSTN. Les informations indiquées ci-dessous concernent le M2 NRPE.

Des informations détaillées sur la première année (M1) et l’ensemble des cinq spécialités de M2 sont consultables sur le site du master « Nuclear Energy ».

M2 - Spécialité « Physique et ingénierie des réacteurs nucléaires -
Nuclear Reactor Physics and Engineering (NRPE) »

Objectifs et contenu de la spécialité

La spécialité « Physique et ingénierie des réacteurs nucléaires - Nuclear Reactor Physics and Engineering (NRPE) » a pour objectif de donner une formation approfondie dans le domaine de la physique des réacteurs nucléaires, permettant d’exploiter les outils existants, de développer et d’installer les réacteurs de troisième génération, de concevoir et de mettre au point les systèmes du futur également appelés « systèmes intégrés ».

CNPE de St-Laurent des Eaux
EDF Médiathèque/J-C. Raoul

De tels objectifs requièrent une vision systémique et globale afin de pouvoir appréhender toute la dimension du nucléaire civil pour lequel les problématiques liées au réacteur sont étroitement connectées à celles du combustible qui lui est associé. Cela implique un enseignement conjoint de disciplines variées, au contenu à la fois scientifique et technologique. Ainsi, le domaine de la physique des réacteurs nucléaires mobilise à lui seul des compétences en neutronique, thermohydraulique et métallurgie-matériaux. Le domaine du cycle du combustible nucléaire, quant à lui, fait largement appel à la chimie des procédés hydrométallurgiques, ce qui nécessite a minima des connaissances en chimie des solutions, chimie séparative et radiochimie.

Contenu de la formation

Le programme d’études est décliné en huit unités d’enseignement (UE) représentant un volume de 460 heures d’enseignement pour l’obtention de 42 ECTS. La formation comporte également un stage obligatoire d’une durée minimale de 5 mois qui permet de valider 18 ECTS.

• UE1 : Introduction à la sûreté (21h, 2 ECTS)
• UE2 : Description fonctionnelle des REP - réacteurs à eau pressurisée (30h, 3 ECTS)
• UE3 : Physique nucléaire (57h, 6 ECTS)
• UE4 : Neutronique - Première partie (45h, 4 ECTS)
• UE5 : Échanges thermiques - Thermohydraulique des réacteurs nucléaires (69h, 6 ECTS)
• UE6 : Matériaux nucléaires (51h, 5 ECTS)
• UE7 : Utilisation des codes de calcul Flica, Apollo et Tripoli (30h, 4 ECTS)
• UE8 : Neutronique - Deuxième partie (51h, 4 ECTS)
• UE9 : Travaux pratiques associés au fonctionnement de REP. Autres filières de réacteurs (18h + 30h, 4 ECTS)
• UE10 : Cycles du combustible nucléaire, filière REP. Réacteurs du futur et cycles associés. Sûreté-criticité. Radioprotection (57h - 4 ECTS)
• Stage obligatoire de 5 mois (18 ECTS)
  

Les travaux pratiques sur le fonctionnement des REP (UE9) bénéficient des équipements disponibles à l’INSTN (simulateurs de conduite REP, modélisation assistée par ordinateur) et sur le centre CEA de Saclay (réacteur d’enseignement ISIS).

Le contenu détaillé des unités d’enseignement est consultable sur le site du master « Nuclear Energy ».

Organisation de la formation

L’équipe pédagogique comprend des personnels appartenant non seulement au CEA et à l’université Paris-Sud 11, mais également au monde industriel du nucléaire et à des institutions étrangères.

Le premier semestre (30 ECTS, UE1 à UE7) et le second semestre hors stage (12 ECTS, UE8 à UE10) sont consacrés aux enseignements théoriques et pratiques qui sont dispensés en anglais. Ces enseignements ont lieu à l’INSTN situé sur le centre CEA de Saclay (à proximité du campus universitaire d’Orsay).

Le second semestre de M2 donne lieu à un stage de cinq mois minimum (à partir de début avril). Ce stage peut être effectué dans un centre de recherche ou dans l’industrie (selon le choix de l’orientation future de l’étudiant), en France ou à l’étranger. Le stage fait l’objet d’un rapport rédigé en anglais et d’une soutenance présentée en anglais devant jury, au mois de septembre de l’année n+1.

Concept innovant de réacteur
à caloporteur sodium. Photo CEA

Environnement de recherche

La spécialité « Physique et ingénierie des réacteurs nucléaires » s’appuie sur les laboratoires associés à l’école doctorale « Rayonnements et Environnement » de l’université Paris-Sud 11, en particulier les laboratoires de l’IN2P3 au CNRS.

D’autres laboratoires de Paris-Sud 11, du CNRS, du CEA, de l’École Polytechnique contribuent, pour une large part, au potentiel d’accueil et de recherche.

La formation s’appuie également sur un réseau de laboratoires européens (voir “partenariat européen”) et internationaux.

Enfin, la spécialité s’adosse à deux structures industrielles importantes : AREVA et EDF.

Partenariat européen

La spécialité « Physique et ingénierie des réacteurs nucléaires - Nuclear Reactor Physics and Engineering (NRPE) » s’adosse au réseau European Nuclear Education Network (ENEN), association dont l’INSTN assure actuellement la présidence. Ce réseau regroupe 40 universités et 6 centres de recherches nucléaires représentant 18 pays.

L’association ENEN a pour principaux objectifs :

• de renforcer les relations entre universités, laboratoires de recherche et industries nucléaires,
• de faciliter et d’encourager les études doctorales, notamment en favorisant l’échange d’étudiants et d’enseignants participant au réseau.

Débouchés professionnels

La spécialité « Physique et ingénierie des réacteurs nucléaires » vise à satisfaire une double exigence :

• permettre de valoriser sur le marché du travail les connaissances acquises dès l’issue du M2,
• ouvrir la voie vers le métier de chercheur dans le domaine d’études transdisciplinaires des réacteurs nucléaires.
  
  

Les débouchés seront par conséquent fonction du choix de stage que fera l’étudiant :

• soit se former aux technologies et outils utilisés dans l’industrie nucléaire : l’étudiant prépare ainsi son insertion professionnelle immédiate, en tant qu’ingénieur ou chef de projet, dans des consortiums multinationaux couvrant l’ensemble des activités industrielles du nucléaire ;

• soit s’orienter vers la recherche appliquée dans le domaine de l’énergie nucléaire et viser les métiers de chercheur ou d’ingénieur-chercheur ; l’étudiant sera alors en contact avec des équipes de recherche et poursuivra naturellement son cursus par une thèse à l’université Paris-Sud 11, dans une autre université française (Caen, Grenoble, Lyon, Montpellier, Nantes), au CEA (Direction de l’énergie nucléaire), au sein d’EDF (département de R&D) ou dans un organisme étranger.
  
  

Conditions d’admission

Sur dossier :

• étudiants français ou étrangers ayant validé une première année de master en physique (notamment celle du master « Physique fondamentale et appliquée » de l’université Paris-Sud 11) ou équivalent :

• élèves d’écoles ingénieurs ayant une formation de physicien jugée équivalente.
  
  

Le niveau de pré-requis dans le domaine de la physique nucléaire appliquée, de la thermique et de la métallurgie sera en particulier évalué.

Pour en savoir plus et candidater en ligne : site du master « Nuclear Energy ».

Renseignements

• Cheikh Diop, professeur INSTN
  Tél. +33 1 69 08 56 76
  cheikh.diop@cea.fr
  
  DEN/DANS/DM2S/SERMA
  Bâtiment 470
  Centre CEA de Saclay - F-91191 Gif-sur-Yvette Cedex
  
  
• Pascal Dannus, maître de conférences INSTN
  Tél. +33 1 69 08 90 03
  pascal.dannus@cea.fr
  
  INSTN / UEPTN
  Point courrier n° 35
  Centre CEA de Saclay - F-91191 Gif-sur-Yvette Cedex
  
  

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