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

3 GB - JJ

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

4 GB - JJ

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"

6 GB - JJ

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

7 GB - JJ

10 établissements cohabilités + 5 écoles associées répartis sur 4 sites français

8 GB - JJ

Une année M1 aménagées avec options plasmassur les 4 sites français

9 GB - JJ

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

10 GB - JJ

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

11 GB - JJ

Avec un egroupement de septembre & février auprès des installations de FCM & FCI

FCM à CadaracheSite ITER

Tore Supra

INSTN

FCI à Bordeaux

LMJ

LIL

12 GB - JJ

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

13 GB - JJ

Les 3 parcours

14 GB - JJ

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

15 GB - JJ

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

18 GB - JJ

Organisationde la formation à la fusion

19 GB - JJ

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

20 GB - JJ

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

21 GB - JJ

Cérémonie au Palais Bourbon le 15 mars 2007

22 GB - JJ

Information et candidature

23 GB - JJ

Site Web www.sciences-fusion.frmis en ligne début nov. 2006

Pour candidater

Plaquette d'information

téléchargeable

24 GB - JJ

Procédure de candidature en ligne

Envoit un message avec le

contenu de cette feuille et les

fichiers joints au coordonnateur

de l'établissement choisi

25 GB - JJ

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)