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1 GB - JJ
G. Bonnaud
SOMMAIRE Why contexte How organisation When dates Where sites What parcours Who équipe pédagogique
2 GB - JJ
La motivation de l'énergie(France/an : 1019 J, 300 GW, 18 % électricité)
100
Ene
rgie
spé
cifiq
ue (
J/kg
)
105
1010
1015
hydraulique : 9.8 h(m), accumulateur électrique
fission U naturel
combustion anthracite
chaleur latente vaporisation eau
annihilation : c2
Liaison nucléaire : 1 MeV
Liaison chimique : 1 eV
La fusion : Combustible : D (dans océans : 40 mg/litre) T (fabriqué in situ par Li : 0.004% croûte terrestre)
Produits finis : maintient le plasma chaud, n 14 MeV
électrogènes
Sa maîtrise nécessite de la physique et de la technologieSa maîtrise nécessite de la physique et de la technologie
-1er
19e
20e
21e
Siècle
Problèmes généraux pour chaque énergie :réserve massique / accessibilité / dépendance / énergie spécifique / consommation / déchets
Éolien : v2/2
géothermie : KT/m
fission 235U fusion : D+T +n
Vibrationnel : 0.01 eV
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La fusion sur terre et dans les étoiles
Confinement gravitationnel :
1.3 108 m
3 1016 s
109 atm
Température ionique : 108 K énergie thermique : 10 keV
Soleil
Confinement magnétique :
10 m
400 s
2 atm
Confinement inertiel :
10-2 m
10-8 s
109 atm
Tokamak JET Cible laser NOVA
Condition d'allumage :nTiE ~ 1021 m-3.keV.s ~ 1 bar.seconde
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Deux installations de classe internationale en France
Tokamak ITER Laser LMJ
A comparer à 1026 W ; 0.01 W/m3
1990 2006 2016 2035Ingénierie Construction Exploitation
1995 2004 2011 2030Ingénierie Construction Exploitation
Volume plasma : 500 m3 = 8 x JET
Courant : 15 MA = 3 x JET
Puissance fusion : 0.5 GW (5 105 W/m3)
Durée : 300 s = 30 x JET
Gain : 10 = 15 x JET
Volume plasma : 8 10-7 m3
Laser : 2 MJ UV = 20 x NOVA
Energie fusion : 20 MJ (2 1013 J/m3)
Durée : 10-10 s
Gain : 10 = 103 x NOVA
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Master "Sciences de la fusion"
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Juillet 2005 : consensus national à 10 partenaires (Univ-écoles-INSTN) sur : Spécialité de master (M2) commune, organisée sur différents sites
+ regroupements promotion sur sites ITER et LMJ (rentrée 2007) Enseignement M1 de physique macroscopique préparant au M2 (rentrée 2006) Physique et technologie Fusion magnétique et fusion inertielle Accompagnement : organisation, bourses de thèse, …
Mission "Jacquinot" confiée par le Haut Commissaire janvier 2005pour structurer une formation de jeunes chercheurs et ingénieursdans une offre de qualité, lisible et cohérente, à vocation nationale et internationale
Un master … pour deux installations
L'exception française ...
en accueillant deux installations de classe mondiale
avec un investissement humain français renforcé, nécessitant :
50-60 diplômés/an (40 FCM, 15 FCI) : 50 % ingénieurs, 50 % CEA
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10 établissements cohabilités + 5 écoles associées répartis sur 4 sites français
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Une année M1 aménagées avec options plasmassur les 4 sites français
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Un enseignement de physique et technologiesur 2 années
M1
M2
Options dans les mentions de masters propres à chaque site
Plasmasthermonucléaires
Electrodynamique
Hydrodynamique
Thermo processusirréversibles
Parcours FCM(R)
Parcours FCI(R)
Parcours PTF(R-P)
Tronc communFCM-FCI
Stage 5-6 mois
8 ECTS
28 ECTS
24 ECTS
< 24 ECTS
Orbites- collisions- transport
2/3 Physique 1/3 Techno
2/3 Physique 1/3 Techno
1/3 Physique 2/3 Techno
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Parcours
MoisFCM
parcours rechercheFCI
parcours recherche
PTFparcours recherche et
professionnel
Crédits ECTS
(total 60)
Rentrée :5 jours mi-Septembre
Regroupement des étudiants : conférences/visites Cadarache +Bordeaux
8 ECTS
SeptembreTronc commun plasmas
Octobre
Novembre
FCM FCI PTF 19 ECTSDécembre
Janvier
Février Regt Cadarache Regt Bordeaux Regt Cadarache/ Bordeaux 9 ECTS
Mars
Stage
( pré-soutenance pour les postulants à une allocation ministère) 24 ECTS
Avril
Mai
Juin
Juillet
Août
Septembre Soutenance des stages
Un enseignement M2 sur 4 siteset auprès de 2 installations
1/3 Physique 2/3 Techno2/3 Physique
1/3 Techno
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Avec un egroupement de septembre & février auprès des installations de FCM & FCI
FCM à CadaracheSite ITER
Tore Supra
INSTN
FCI à Bordeaux
LMJ
LIL
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Un master animé par 110 enseignantsavec l'objectif de former 55 spécialistes fusion/an
Catégorie Enseignants
Enseignement supérieur 38 %
CNRS 16 %
CEA (DSM/Sac,Cad, DAM/DIF,Cesta, DRT) 36 %
Privé + autres organismes 10 %
Total 110
Débouchés envisagés
Par thème : 2/3 FCM + 1/3 FCI
Par activité : 1/2 recherche + 1/2 ingénieur
Par recruteur : 15-25 CEA-ITER + 15-25 CNRS-Univ.-privé
Sur la base des besoins estimés sur % recrutés formés par la spécialité : 75 % pour FCM public, 50 % FCI public, 10 % privé
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Les 3 parcours
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Parcours "Fusion par confinement magnétique"8 modules de 24-60 h, total : 300 h
Modélisationméthodes numériques
Spécificités fortes FCM : densité = 10-5 gaz, champ magnétique, onde-particule, plasma-paroi
Tronc commun : Physique et technologiedes plasmas de FCM & FCI
Equilibre – stabilitéMHD
Turbulence, transportet chauffage
Contrôle des particuleset dépôt de puissance
Parois, supras,diags, chauffage,
recherches en FCM
Modes tokamaks,gyrocinétique,
contrôle plasma
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Physique matièreen conditions extrêmes
Spécificités fortes FCI : densité = 10 à 106 gaz, détente-choc-insta hydro, onde-onde
Parcours "Fusion par confinement inertiel"10 modules de 27-42 h, total : 320 h
Plasmasastrophysique
Physique atomique- équations d'état
Diags plasmasdenses et chauds
Modélisationet méthodes numériques
Hydrodynamiqueet instabilités
Interaction laser-plasmaen contexte LMJ
Physique de la FCI
Lasers haute énergieet haute puissance
Interaction laser-plasma haut flux
Tronc commun : Physique et technologiedes plasmas de FCM & FCI
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… avec un parcours "Physique et technologie de la fusion"5 thématiques
Contrôle :Contrôle-commandeRobotique
Chauffage :Source HFLasers
Confinement :VideMatériauxCryomagnétisme
Plasma
Diagnostic :Instrumentation, acquisition, Traitement, analyse
Milieu fusible :Injection D-TCible cryogénique
Tronc commun : Physique et technologiedes plasmas de FCM & FCI
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Parcours "Physique et technologie de la fusion"8 modules de 30-60 h, total : 320-340 h
Source de puisssance : du continu à la HF
Tokamak : fonct & recherches
Contrôle en temps réel
Diag, instrumentation, acquisition, traitement, analyse
Lasers et optique de puissance
Matériaux sous haut flux thermique et forte irradiation neutronique
Vide, cryogénie, supraconducteurs
Technologie des hautes puissances pulsées
Thermique et métrologie des hautes températures
FCI : de la conception à l'état de l'art
Lasers haute énergieet haute puissance
Tronc commun : Physique et technologiedes plasmas de FCM & FCI
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Organisationde la formation à la fusion
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Une coordination pédagogiquepour une habilitation 2006
J.M. RaxP. HennequinP. Mora
Ministère
G. Bonnaud
C. Krafft
V. Tikhonchuk
P. Beyer
G. BonhommeA. GhizzoP. Boulet
A. Degiovanni
J. Jacquinot
Maquettedéposée 10/2005révisée avril 2006
E. Dalimier
P. Chiapetta
O. Thomas
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Création fédération 17/05/2006
Une fédération"Formation aux sciences de la fusion"
Regroupant les 10 établissements d'enseignement supérieur s'engageant à : animer la spécialité de master « Sciences de la fusion » promouvoir une recherche dans les sciences de la fusion développer des collaborations à l'international accompagner des formations post-master
Comité directeur (CD) :10 co-habilitants
Conseil :CD + membres associés + experts
- Président : tournant chaque année (hors INSTN)- Vice-président : président de l'année suivante- Secrétaire exécutif : INSTN
Présts : J. Jacquinot, J.M. Rax (actuel)Vice-prést : J.M. Rax, G. Bonhomme (actuel)
Secr. ex. : G. Bonnaud
Association écoles 15/03/2007
Site web de la fédération 11/2006
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Cérémonie au Palais Bourbon le 15 mars 2007
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Information et candidature
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Site Web www.sciences-fusion.frmis en ligne début nov. 2006
Pour candidater
Plaquette d'information
téléchargeable
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Procédure de candidature en ligne
Envoit un message avec le
contenu de cette feuille et les
fichiers joints au coordonnateur
de l'établissement choisi
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Une expérience d'une 1e année universitaire 2006-2007 et d'une rentrée 2007-2008
Sept. 2006 : démarrage M1 sur 4 sites
Sept. 2006 : démarrage M2-parcours FCI à Paris 6 seul :
6 étudiants (choisis parmi 34 postulants)
Sept. 2007 : démarrage national du M2/tous parcours :
91 candidats 54 admis 31 inscrits
En cours :
- Couplage avec Consortium Erasmus Mundus Fusion-EP via Nancy
- Réseau européen FUSENET (accepté fév. 2008)