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Doctorant H/F-Influence combinée des effets d'irradiation et de l'injection de gaz sur l'évolution microstructurale de céramiques d'intérêt nucléaire

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Informations générales

Référence : UMR9012-REJBOD-015
Lieu de travail : ORSAY
Date de publication : mercredi 22 juillet 2020
Nom du responsable scientifique : Stéphanie JUBLOT-LECLERC
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Les matériaux constituant les réacteurs du futur (fission Gen IV et fusion) seront soumis à des conditions extrêmes : irradiation, présence de gaz, hautes voire très hautes températures. Les faisceaux d'ions sont régulièrement utilisés pour simuler expérimentalement l'endommagement induit par les neutrons. Ceux-ci ont l'avantage d'un faible coût comparé aux réacteurs expérimentaux à neutrons, une absence d'activation de matériau, et permettent également d'obtenir des résultats sur une durée réduite. Cependant des questions subsistent quant à la représentativité des irradiations ioniques pour simuler l'endommagement neutronique.
Ce sujet propose d'étudier de façon fondamentale le comportement de céramiques d'intérêt nucléaire sous irradiation, afin de comprendre à l'échelle atomique les phénomènes responsables de la dégradation du matériau. Les matériaux modèles considérés dans cette étude sont sous forme de monocristaux (AlN, SiC, …). Ces céramiques sont susceptibles d'être utilisées comme revêtements de matériaux de structure, pour le gainage du combustible, ou comme matrices de confinement, et seront soumises en réacteur à un flux de neutrons intense et à une accumulation de gaz pouvant induire un gonflement et/ou fissuration.
L'influence combinée des effets d'irradiation et de l'injection de gaz sur l'évolution de la microstructure du matériau seront plus particulièrement étudiés, en fonction de la température et du flux. L'évolution de la microstructure du matériau sera caractérisée expérimentalement grâce à une combinaison de techniques de pointe, notamment sur la plateforme JANNuS-SCALP à Orsay : TEM, DRX, analyses par faisceaux d'ions, … ex situ et/ou in situ avec simple et double faisceaux d'ions.
Ces résultats seront comparés aux résultats de la littérature existants sur des céramiques irradiés aux neutrons. Cette étude fondamentale permettra à la fois de mieux comprendre les mécanismes élémentaires régissant l'endommagement de ces céramiques sous irradiation en réacteur, et d'avancer sur la question de la représentativité des ions pour simuler les neutrons.

Contexte de travail

Situé sur le campus de la Faculté des Sciences d'Orsay, le laboratoire de Physique des 2 infinis Irène Joliot-Curie -IJCLab - unité mixte de recherche du CNRS, de l'Université Paris-Saclay et de l'Université de Paris qui comprend environ 750 personnes, est structuré autour des pôles de recherche de physique fondamentale, de la physique nucléaire à l'astrophysique, la cosmologie, la physique des hautes énergies, la physique des accélérateurs et leurs applications (santé, énergie).
Le doctorant rejoindra l'équipe CHIMèNE (Chimie, Irradiation, Matériaux, Modélisations, Électrochimie, pour le Nucléaire et l'Environnement) au sein du pôle Énergie et Environnement. Une grande partie des expériences sera réalisée sur la plateforme JANNuS-SCALP à Orsay.

Informations complémentaires

Déposer lettre de motivation et CV sans aucune rupture de date faisant apparaître les diplômes, les titres et travaux et l'expérience professionnelle

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