Missions

Le post-doctorant travaillera dans le pôle Energie et Environnement de IJCLab, dans une équipe de recherche constituée de trois chercheurs, Sylvie Delpech (DR), Céline Cannes (CR) et Davide Rodrigues (IR), dans le cadre d'un projet national, MOSARWASTE (Molten Salt Reactor Waste Management) coordonné par le CEA et financé par France 2030. L'objectif de ce projet est d'étudier le cycle des matières et des déchets des réacteurs à sels fondus chlorures. Il s'agit de définir et quantifier les différents flux de déchets issus du sel de combustible usé, de proposer des voies de traitement et de conditionnement selon le type de déchets, et d'étudier l'entreposage des colis produits et leur impact sur un stockage géologique profond. En cours de fonctionnement, quasiment tous les éléments de la classification périodique sont présents dans le cœur du réacteur. Pour mener à bien ce projet, il est essentiel d'acquérir des données expérimentales sur la chimie des éléments dans le réacteur à sel fondu pour proposer des voies de traitement du sel usé adaptées à chaque classe d'éléments et selon leur état physique (solide, liquide ou gazeux). Cette étude sera réalisée à IJCLab principalement par des mesures d'électrochimie, mais également par des analyses ICP/AES, ATG/DSC, micro-chromatographie gazeuse ou DRX. Des calculs thermodynamiques seront aussi réalisés pour compléter ou confirmer certaines données expérimentales.

Activités

Le post-doc contribuera en particulier aux points suivants :
• Déterminer par calculs thermodynamiques et expérimentalement l'état physique des éléments (liquide, solide, gazeux) dans les sels chlorures considérés.
• Déterminer dans les sels considérés les propriétés redox des éléments (degrés d'oxydation stables, potentiels redox).
• Acquérir des données sur la solvatation des éléments selon la composition du sel.
• Définir les étapes de retraitement du sel usé par pyrochimie.
• Déterminer les rendements d'efficacité de chaque étape de retraitement par pyrochimie.
• Participer aux réunions de travail du projet MOSARWASTE. Présentation orale des résultats obtenus.
• Participer à la rédaction des livrables du projet MOSARWASTE.
• Publier les résultats dans des journaux scientifiques et présenter ces résultats dans des congrès nationaux et internationaux.

Compétences

Le candidat devra être titulaire d'un diplôme de doctorat de recherche en chimie des matériaux ou chimie analytique dans le domaine des sels fondus et/ou du nucléaire. Le poste nécessite de solides connaissances de chimie en solution aqueuse ou non-aqueuse, électrochimie, calculs thermodynamiques et chimie des matériaux (techniques de caractérisation de surface) et une formation solide en chimiste expérimentateur. Il est important que le candidat ait des connaissances sur les réacteurs à sels fondus et plus particulièrement sur la chimie des sels fondus.
Le candidat devra aussi avoir de bonnes aptitudes de communication orale et écrite (en français ET en anglais) pour présenter ses résultats au cours des réunions de travail et dans des congrès internationaux ainsi que pour rédiger les rapports et les articles dans des revues scientifiques. Nous recherchons un jeune chercheur rapidement autonome qui saura s'impliquer dans son projet, et une forte motivation pour développer des compétences dans le domaine de la chimie des sels fondus. De plus, le candidat devra être apte à travailler en équipe en utilisant les différentes techniques mises à disposition pour mener à bien son projet.

Contexte de travail

Le laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie est un laboratoire de physique sous tutelle du CNRS, de l'Université Paris-Saclay et de l'Université de Paris, créé en 2020 de la fusion de cinq UMR situées sur le campus universitaire d'Orsay : le Centre de sciences nucléaires et de sciences de la matière (CSNSM), le laboratoire d'Imagerie et modélisation en neurobiologie et cancérologie (IMNC), l'Institut de physique nucléaire d'Orsay (IPNO), le Laboratoire de l'accélérateur linéaire (LAL) et le Laboratoire de physique théorique (LPT). Les thèmes de recherche du laboratoire sont la physique nucléaire, la physique des hautes énergies, les astroparticules et la cosmologie, la physique théorique, les accélérateurs et les détecteurs de particules ainsi que les recherches et développements techniques et applications associées pour l'énergie, la santé et l'environnement. La structure dispose de capacités techniques très importantes (environ 280 ingénieurs et techniciens) dans tous les grands domaines requis pour concevoir, mettre au point et en œuvre les dispositifs expérimentaux nécessaires à son activité scientifique : mécanique, électronique, informatique, instrumentation, techniques d'accélération, techniques de la biologie, radiochimie et physique et chimie pour l'énergie nucléaire. Ces forces techniques représentent un atout de premier plan pour la conception, le développement et l'utilisation des instruments nécessaires (accélérateurs et détecteurs). La présence des infrastructures de recherche et des plateformes technologiques rassemblées sur le site du laboratoire constitue également un atout majeur.
Ce contrat sera effectué dans le cadre du projet MOSARWASTE. Le laboratoire IJCLab dispose de plateformes expérimentales adaptées ayant permis le développement de nombreux projets dans le domaine de la chimie des sels fondus. Peuvent être citées en exemple, les études de la chimie et le retraitement des sels fondus (fluorures et chlorures) dans le contexte des réacteurs à sels fondus à spectre rapide, le traitement pyrochimique du combustible solide, la chimie de sels caloporteurs à base de nitrates fondus pour les réacteurs rapides sodium ou les centrales solaires à concentration, la nitruration des aciers bas carbone en milieux carbonates fondus ou la dissolution des déchets métalliques pulvérulents dans les hydroxydes fondus. Cette solide expérience sur la chimie des sels fondus a été acquise dans le cadre de nombreuses études en collaboration avec le CEA, Andra, Orano, et au travers de plusieurs projets européens.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Informations complémentaires

Expérience souhaitée : Recherche en laboratoire sur la chimie des sels fondus, connaissance sur les réacteurs nucléaires, sur le traitement des déchets nucléaires, maitrise de calculs thermodynamiques, d'études en électrochimie et savoir-faire en diverses techniques de chimie analytique.