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Offre de contrat post-doctoral en chimie physique (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

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Informations générales

Référence : UMR3685-SOPLEC-001
Lieu de travail : GIF SUR YVETTE
Date de publication : samedi 29 février 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 juin 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : salaire brut mensuel autour de 2800 €, dépend de l'expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Une question importante posée par l'industrie nucléaire consiste à trouver des moyens appropriés et durables afin d'éliminer les déchets nucléaires. Par exemple, les flux sortants composés de liquides organiques et provenant d'installations nucléaires peuvent contenir des concentrations importantes de divers radionucléides générant des rayonnements ionisants. Il est donc important de développer de nouvelles solutions pour ces déchets. Dans ce contexte, la sorption et l'immobilisation des radionucléides dans des matériaux mésoporeux pourraient être l'une d'entre elles. Dans ce projet, nous avons choisi de travailler avec de la silice mésoporeuse présentant des surfaces spécifiques élevées (jusqu'à 1000 m²/g) et des mésopores dont la taille peut varier de 2 nm à 10 nm. Des ligands organiques peuvent être greffés à l'intérieur des pores dans le but d'obtenir des propriétés de sorption spécifiques envers les radionucléides. Une fois ces matériaux synthétisés, il est important de comprendre leur comportement vis-à-vis des rayonnements ionisants afin d'évaluer comment leurs propriétés de sorption peuvent changer lors de l'irradiation.
Le but de ce poste de post-doctorat d'un an est donc d'identifier les mécanismes de réaction induits par la radiolyse dans les silices mésoporeuses greffées avec divers ligands organiques. Cela guidera le choix du meilleur matériau (c'est-à-dire le moins susceptible d'être affecté par les rayonnements ionisants). Pour atteindre cet objectif, la radiolyse sera principalement induite par des électrons de 10 MeV (accélérateur linéaire). Les matériaux seront caractérisés en détail avant et après irradiation en utilisant différentes techniques (analyse thermogravimétrique, Résonance Magnétique Nucléaire de l'état solide, spectroscopie infrarouge….). Les gaz libérés lors de l'irradiation seront analysés par spectrométrie de masse couplée à la chromatographie en phase gazeuse, et quantifiés par spectrométrie de masse et également par micro-chromatographie en phase gazeuse. Ainsi, la nature et les quantités de gaz libérés dans les différents systèmes seront comparées. Dans les échantillons irradiés, la résonance magnétique nucléaire de l'état solide permettra de comprendre quelles liaisons sont les plus sujettes à être clivées sous un rayonnement ionisant. Les expériences de résonance paramagnétique de l'électron (RPE) permettront également de détecter les espèces radicalaires créées lors de l'irradiation. A partir de toutes ces expériences, des mécanismes de réaction seront proposés et rendront compte des différentes modifications de liaison intervenant dans les matériaux étudiés. Enfin, notre accélérateur linéaire permet d'effectuer une irradiation à une dose d'irradiation relativement élevée. Après avoir irradié les matériaux à cette dose importante, nous pourrons déterminer si les matériaux ont perdu (ou non) une partie de leurs propriétés de rétention et, si oui, proposer alors un choix, le plus judicieux possible, pour un matériau idéal.

Activités

Le(la) candidat(e) devra :
* caractériser les matériaux avant irradiation (analyse thermogravimétrique, spectroscopie infrarouge, RMN...)
* mesurer les gaz produits sous irradiation (chromatographie en phase gazeuse, spectrométrie de masse...)
* caractériser les radicaux produits sous irradiation (résonance paramagnétique de l'électron)
* caractériser les matériaux après irradiation
* proposer des mécanismes réactionnels des phénomènes se produisant sous rayonnement

Compétences

Le candidat retenu devra détenir un doctorat dans un domaine pertinent de la chimie physique depuis moins de 2 ans. Il/elle aura une expérience préalable en techniques analytiques et en sciences des matériaux. Une expérience en RPE (résonance paramagnétique de l'électron) et en radiolyse constituera un atout.

Contexte de travail

Le travail est effectué sur le site du CEA de Saclay dans l'UMR 3685 CEA CNRS NIMBE.
Les thématiques du NIMBE sont basées sur la maitrise de la conception, du façonnage et de l'analyse de la matière de l'échelle du micron à l'échelle nanométrique, ainsi que sur la compréhension des mécanismes physico-chimiques et de leurs synergies à ces échelles. L'ensemble de ces approches est appliqué en priorité aux grands enjeux sociétaux que sont les (nano)matériaux pour la gestion durable de l'énergie, l'environnement ou le traitement de l'information, le diagnostic biomédical…
Le travail sera plus précisément effectué au sein du laboratoire LIONS (Laboratoire Interdisciplinaire sur l'Organisation Nanométrique et Supramoléculaire).

Contraintes et risques

Les expériences d'irradiation ont lieu dans des conditions de sécurité très strictes après formation au poste de travail.
Ces expériences ne présentent aucune dangerosité, une fois les règles de sécurité respectées.

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