Missions

Le Laboratoire des Interfaces de Matériaux en Evolution de l’Institut de Chimie Séparative de Marcoule (ICSM/LIME) recrute une chercheuse ou un chercheur pour développer une activité relative à l’étude de l’incorporation et de la spéciation d’ions lanthanides lourds (Gd-Lu) dans la structure de différents composés d’uranium. Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet Horizon Europe MALAR (Novel 2D-3D Materials for Lanthanides Recovery from Nuclear Waste) qui vise à valoriser certains des éléments lanthanides issus du cycle du combustible nucléaire. Le/la candidat(e) devra mener une activité expérimentale importante et posséder une bonne aptitude relationnelle lui permettant d’interagir avec les différents acteurs du projet.

Activités

Le/la candidat(e) devra développer une démarche expérimentale visant tout d’abord à étudier les limites d’incorporation d’ions lanthanides lourds (typiquement du Gd au Lu) dans la structure de différents oxydes d’uranium tels que UO2, U3O8, UO3, (UO2)O2.4H2O, … La synthèse de ces phases sera menée via des méthodes de co-précipitation visant à assurer une homogénéité cationique importante. Les solides obtenus seront caractérisés de manière extensive à travers des techniques complémentaires permettant une description de la structure et de la spéciation à différentes échelles (DRX, spectroscopie Raman et XAS, notamment). Le comportement des poudres à haute température sera par la suite examiné lors d’une étape de frittage. Enfin, un dernier axe de travail concernera la dissolution des échantillons préparés, à la fois dans le but d’en comprendre les leviers, mais également de produire des solutions pouvant être utilisées par les autres partenaires pour tester les procédés de chimie séparative développés dans le cadre du projet.
Le/la candidat(e) devra en outre mener un travail bibliographique et diffuser/valoriser ses résultats par la rédaction de rapports et d’articles scientifiques, ainsi que par la participation à des réunions de projets et des congrès. Une participation aux tâches collectives du laboratoire sera également attendue.

Compétences

- Synthèse inorganique : méthodes de co-précipitation par voie humide, synthèse hydrothermale ;

- Etude de la durabilité chimique de phases solides : mesures de concentrations élémentaires en solution par ICP-AES, et caractérisation de l’interface solide/liquide en cours d’évolution ;

- Techniques de caractérisation du solide : Diffraction des Rayons X par la poudre et affinement Rietveld, Spectroscopies vibrationnelles (FTIR et Raman), Microscopies électroniques à balayage et à transmission, Spectroscopie d’absorption X ;
- Expérience du travail sur la matière radioactive ;

- Autres compétences : maîtrise des outils informatiques de recueil et de traitement des données. Maîtrise des techniques de présentations (orales et écrites) et d'animation de réunion. Compréhension orale et écrite de l'anglais de niveau 2.

Contexte de travail

Les éléments lanthanides sont aujourd’hui utilisés dans de nombreuses applications technologiques de notre quotidien. Néanmoins, leur absence du sol européen en fait des éléments stratégiques dont l’approvisionnement doit être sécurisée dans une démarche d’économie circulaire s’appuyant sur des ressources nouvelles, telles que celles de la mine urbaine. C’est aussi le cas du combustible nucléaire usé, qui contient en son sein de nombreux produits de fission, dont des lanthanides. Dans ce cadre, le projet Européen MALAR vise à proposer de nouvelles méthodes de séparation des lanthanides en aval des procédés de retraitement des combustibles nucléaires, mettant notamment en œuvre des oxydes de graphène fonctionnalisés. Ces approches nécessitent en outre de connaître de manière fine la spéciation des lanthanides au sein des diverses phases oxydes d’uranium rencontrées dans le cycle du combustible, ainsi que le comportement de ces dernières lors de l’étape de dissolution préalable à la séparation.
Les activités menées dans le cadre de ce contrat concerneront plus particulièrement ces deux derniers axes de recherche et se dérouleront à l’ICSM/LIME (UMR Univ Montpellier/CEA/CNRS/ENSCM : https://www.icsm.fr). Des interactions fortes sont attendues avec l’équipe allemande de HZDR/ROBL qui supervise le projet, ainsi qu’avec les autres partenaires en Suède (Universités de Umea et Uppsala) et en Roumanie (Institut Polytechnique de Bucarest).

Contraintes et risques

Ce travail se déroulera principalement au Laboratoire des Interfaces de Matériaux en Evolution de l’ICSM, en zone réglementée du point de vue radiologique. Il comprendra à ce titre la formation « Prévention des risques Niveau 1 » et un suivi médical adapté.