Doctorant en instrumentation pour la physique nucléaire de précision (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Le projet HINA vise à développer une installation compacte et économique dédiée à la production et à l’étude d’ions hautement chargés (HCIs) d’isotopes instables, afin d’explorer leur désintégration nucléaire et ses implications pour l’astrophysique nucléaire et les interactions fondamentales. Une fois opérationnel, HINA offrira une plateforme unique en France, en complément de la nouvelle installation DESIR au GANIL, où le dispositif doit être installé.

Les études de désintégration nucléaire d’ions hautement chargés ont été réalisées presque exclusivement sur l’anneau de stockage du GSI, une installation exceptionnelle mais coûteuse et très sollicitée. Jusqu’à présent, les recherches au GSI se sont principalement limitées aux noyaux lourds. HINA propose une alternative : un piège à ions produit par faisceau d’électrons (EBIT) dédié, à basse énergie, optimisé pour la production d’ions hautement chargés de noyaux légers qui restent hors de portée des anneaux de stockage. Cet EBIT, élément central du projet, permettra des études systématiques de la désintégration nucléaire dans des systèmes à peu d’électrons (ions de type H-, He- et Li-), où des structures atomiques simplifiées permettent l’apparition de canaux de désintégration rares tels que la capture électronique orbitale (EC). Ces modes de désintégration constituent des sondes sensibles de la structure nucléaire et, potentiellement, d’effets de non-conservation de parité ainsi que dans les rayons cosmiques.

L’ensemble du dispositif HINA combinera l’EBIT avec un piège de Zajfman et une source d’ions stables pour l’étalonnage, permettant la production contrôlée, l’amplification de charge, le piégeage et l’étude de la désintégration d’isotopes sélectionnés.

Le/la doctorant(e), recruté(e) pour une durée de trois ans à partir d’octobre 2026, jouera un rôle central dans la mise en service et la validation du dispositif HINA, depuis les tests techniques jusqu’à son fonctionnement complet. Une partie importante du travail sera réalisée à l’Institut Max Planck, où le doctorant validera les performances de l’EBIT et participera à des expériences utilisant des ions hautement chargés. L’objectif scientifique principal de la thèse sera de démontrer la faisabilité de l’amplification de charge pour les isotopes pertinents aux futures expériences de DESIR, avec un accent particulier sur l’établissement et l’optimisation de la recombinaison diélectrique dans le HINA-EBIT.

Au-delà des développements techniques, le/la doctorant(e) dirigera l’analyse et l’interprétation des données des premières campagnes expérimentales, contribuera aux publications scientifiques et présentera les résultats lors de conférences nationales et internationales.

Votre Environnement de Travail

Le Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab, UMR 9012) est une unité mixte de recherche sous tutelle du CNRS, de l'Université Paris-Saclay et de l'Université Paris Cité. Créé en 2020 à partir du regroupement de plusieurs laboratoires historiques du campus d'Orsay, il constitue l'un des plus grands laboratoires de physique en Europe, avec près de 800 personnels permanents et une forte capacité de développement instrumental, reposant sur environ 280 ingénieurs et techniciens spécialisés dans les domaines de la mécanique, de l'électronique, de l'informatique, de l'instrumentation et des techniques d'accélération. Le laboratoire dispose également d'infrastructures de recherche et de plateformes technologiques de premier plan, offrant un environnement scientifique et technique particulièrement favorable à la conduite de projets expérimentaux ambitieux.

Les activités de recherche de l'IJCLab couvrent la physique nucléaire, la physique des hautes énergies, les astroparticules et la cosmologie, la physique théorique, les accélérateurs et détecteurs de particules, ainsi que les développements technologiques et leurs applications dans les domaines de l'énergie, de la santé et de l'environnement.

Le doctorant ou la doctorante sera inscrit(e) à l'École doctorale PHENIICS (Physique : Hadrons, Énergie, Noyaux, Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulation) de l'Université Paris-Saclay. Cette école doctorale rassemble les principaux laboratoires franciliens en physique des particules, physique nucléaire, astrophysique, instrumentation et sciences associées, et offre un environnement de formation reconnu internationalement, combinant des formations scientifiques avancées, une ouverture à l'innovation et de fortes interactions interdisciplinaires.

Le projet de thèse sera réalisé au sein du pôle Physique Nucléaire de l'IJCLab, dans l'équipe FIIRST, sous la direction de Sarah NAIMI, spécialiste des techniques de spectroscopie nucléaire et de piégeage d'ions. Le ou la doctorant(e) intégrera également l'équipe locale développant les expériences de piégeage et bénéficiera d'un environnement de recherche fortement collaboratif.

Le travail s'inscrit dans le cadre d'une collaboration internationale réunissant plusieurs laboratoires de premier plan dans le domaine des techniques de piégeage d'ions et de la physique nucléaire de précision, notamment le LP2I Bordeaux, le LPC Caen, l'IJCLab, ainsi que le Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) et l'Université de Heidelberg en Allemagne. Ces collaborations offrent un accès à des infrastructures expérimentales de pointe, à des expertises complémentaires et à un réseau scientifique international, favorisant les échanges, les missions et la participation à des conférences internationales.

Le ou la doctorant(e) disposera d'un environnement de travail stimulant, associant expertise scientifique, moyens expérimentaux et soutien technique de haut niveau, afin de mener à bien un projet de recherche à la frontière de la physique nucléaire de précision et des techniques avancées de piégeage.

L'IJCLab fonde sa politique de recrutement sur la promotion de l'égalité, de la diversité et de l'inclusion. Ces valeurs constituent des éléments essentiels du développement professionnel du personnel et contribuent à la réussite collective ainsi qu'au rayonnement scientifique du laboratoire.

Contraintes et risques

La thèse sera rattachée à l'École doctorale PHENIICS de l'Université Paris-Saclay.

Une partie des travaux expérimentaux sera réalisée sur l'installation TANCREDE de la plateforme MOSAIC de l'IJCLab, située sur le campus d'Orsay. Le projet s'inscrit également dans le cadre d'une collaboration internationale avec le Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK, Heidelberg, Allemagne), où des séjours de longue durée, pouvant atteindre plusieurs semaines à quelques mois, seront à prévoir au cours de la thèse. Des déplacements réguliers en France et à l'étranger pour participer aux expériences, aux réunions de collaboration et aux conférences scientifiques sont également à prévoir.

Le poste comporte des contraintes particulières liées à la réalisation d'expériences en environnement soumis à la réglementation relative aux rayonnements ionisants. Le ou la doctorant(e) devra être habilité(e) à travailler en zone surveillée et contrôlée et respecter les règles applicables en matière de radioprotection, de sécurité et de sûreté. Les formations réglementaires nécessaires seront assurées dans le cadre de la prise de fonction.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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Les métiers de la recherche