Doctorant en Radiochimie sur la chimie du protactinium en solution aqueuse (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Le projet s’inscrit dans un programme dédié aux propriétés chimiques fondamentales d’un élément exotique, le protactinium, en solution aqueuse à ses deux degrés d’oxydation (+IV et +V), programme qui regroupe expérimentateurs (IJCLab-Orsay) et théoriciens (PhLAM-Lille).
L’objectif de cette thèse est d’acquérir des connaissances sur l’hydrolyse et sur la condensation d’espèces hydrolysées de Pa(V), sur sa complexation avec des ligands inorganiques présents dans l’environnement (carbonates, phosphates…) par une approche expérimentale et par des calculs de chimie théorique.

Le ou la doctorant(e) sera amené à développer et valider des protocoles expérimentaux permettant de pallier la forte tendance de Pa(V) à polymériser en absence de complexant fort et même en milieu acide. Pour déterminer des grandeurs thermodynamiques associées à l’hydrolyse ou à la complexation, la mise en jeu de techniques de partage (extraction liquide-liquide ou échange d’ions combinées avec la spectrométrie gamma) sera privilégiée en utilisant l’isotope 233Pa à l’échelle des ultra-traces.
A partir des données de spéciation établies lors de l’étude thermodynamique, le ou la doctorant(e) préparera des échantillons impliquant l’isotope 231Pa afin de réaliser des mesures par spectroscopie d’absorption des rayons X aux seuils L3 et M4 du Pa. En raison de l’instabilité de Pa en milieu non complexant, aux concentrations requises pour les mesures spectroscopiques, un protocole sera à développer pour stabiliser les échantillons.
L’interprétation des spectres expérimentaux s’appuiera sur des calculs de chimie quantique visant à déterminer les géométries et propriétés thermodynamiques des complexes les plus stables, en s’appuyant sur la méthodologie quantique établie.

Les travaux de recherche donneront lieu à des publications dans des revues scientifiques internationales à comité de lecture ainsi des présentations lors de conférences nationales et internationales

Références bibliographiques
Persistent Mono-Oxo Bonding with Protactinium(V) Revealed in Highly Acidic Chloride Solutions. M.Maloubier, T.Shaaban, F.Réal, Naour, H.Oher, T.Aubert, P. L.Solari, B.Siberchicot, R.Maurice, V.Vallet, Angew. Chem. Int. Ed.2026, 65, e18403. https://doi.org/10.1002/anie.202518403

The speciation of protactinium since its discovery: a nightmare or a path of resilience. C. Le Naour, M. Maloubier, J. Aupiais. Radiochim. Acta 2022, 110, 481-493. https://doi.org/10.1515/ract-2021-1126

Conditions scientifiques matérielles et financières du projet de recherche
Co-direction et co-encadrement pour la partie modélisation : VALLET Valérie et REAL Florent (PhLAM-Lille)
Co-encadrement pour la partie expérimentale : MALOUBIER Melody (IJCLab)

Votre Environnement de Travail

Le laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie est un laboratoire de physique des deux infinis sous tutelle du CNRS, de l'université Paris-Saclay et de l'université de Paris, né en 2020 de la fusion des 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 et des techniques de la biologie. 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. Enfin, environ 90 ITA des services administratifs et support travaillent aux côtés des scientifiques et ingénieurs.

Contraintes et risques

La thèse est rattachée à l’école doctorale PHENIICS de l’Université Paris-Saclay. Des séjours de plusieurs semaines dans le laboratoire PhLAM de Lille, des déplacements pour des expériences sur synchrotron (SOLEIL, ESRF) ou pour participer à des conférences sont 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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