Etude des mécanismes de formation de l'oxalate de plutonium

CEA; Nîmes; Sur place; EUR 40 000 - 60 000; Plein temps

Résumé du poste

Une institution de recherche en France, cherche un doctorant pour une thèse sur l'étude des mécanismes de formation de l'oxalate de plutonium, avec une attention particulière sur des réactions en conditions réelles. Les candidats doivent avoir un diplôme en chimie. La disponibilité du poste est prévue pour le 1er octobre 2026, avec un encadrant à l'Université de Lyon et un second responsable à Saint-Étienne.

Qualifications

• Formation recommandée : Diplôme Ingénieur/Master 2 en chimie.
• Connaissances en chimie des matières nucléaires.
• Compétences analytiques pour la réaction simulée.

Responsabilités

• Étudier les mécanismes de formation de l'oxalate de plutonium.
• Réaliser des études à petite échelle sur le mécanisme de réaction.
• Optimiser la synthèse du PuCl3 à l'échelle de plusieurs grammes.

Connaissances

Chimie

Physique

Formation

Diplôme Ingénieur/Master 2 en chimie

Description du poste

Description du sujet de thèse

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

Etude des mécanismes de formation de l'oxalate de plutonium - Application aux réacteurs à sels fondu

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Les réacteurs à sels fondus (RSF) offrent une alternative prometteuse pour la production d'énergie nucléaire durable, grâce à leur sûreté intrinsèque et à leur capacité à fermer le cycle du combustible nucléaire, notamment via l'utilisation d'un spectre neutronique rapide. Ce type de réacteur peut utiliser des sels chlorures liquides contenant du plutonium et d'autres actinides comme combustible. Dans le cadre du développement de cette filière nucléaire, le CEA apporte son soutien au développement d'un procédé de production de PuCl3. La synthèse de ce chlorure a déjà été réalisée à petite échelle au CEA ainsi qu'ailleurs dans le monde. Plusieurs produits de départ peuvent être utilisés pour la synthèse du trichlorure, notamment le plutonium métallique, l'oxyde et l'oxalate de plutonium. La voie de synthèse la plus prometteuse industriellement est la voie oxalate, car elle est transposable aux équipements déjà présents sur le site de La Hague. Ce procédé consiste à transformer l'oxalate en chlorure de plutonium via une réaction gaz/solide avec un agent chlorant, comme le HCl par exemple. Cependant, le mécanisme réactionnel et la décomposition de l'oxalate en milieu chloré sont encore peu connus. Une connaissance approfondie de cette transformation permettrait d'optimiser les conditions opératoires et de faciliter la montée en échelle de cette synthèse. Le sujet se concentrera dans un premier temps sur la détermination du mécanisme de réaction de l'oxalate de Ce (simulant du Pu) en chlorure. Des études à petite échelle seront réalisées pour identifier les différents intermédiaires de la réaction, à l'aide de moyens analytiques tels que la DRX, l'ATG/ATD et l'analyse des gaz produits lors de la réaction. La cinétique ainsi que les variations d'enthalpie seront également étudiées afin d'obtenir des données clés pour la modélisation d'un procédé à grande échelle. Ensuite, une optimisation de la synthèse du PuCl3 à l'échelle de la dizaine de grammes sera réalisée. Ces études seront d'abord conduites en conditions inactives sur simulant, afin de valider l'approche expérimentale, avant d'être transposées en conditions actives.

Université / école doctorale

Sciences, Ingénierie, Santé (EDSIS) Université de Lyon

Site

Marcoule

Critères candidat

Formation recommandée : Diplôme Ingé/ M2 en chimie

Disponibilité du poste

01/10/2026

Personne à contacter par le candidat

Boyer Serge

[e-mail]

CEA

DES/DPME//L3PI

Tuteur / Responsable de thèse

FAVERGEON Loïc

[e-mail]

MINES Saint-Étienne

UMR CNRS/LGF 5307 - SPIN/LGF

Campus de Saint-Étienne

158, cours Fauriel

F-42023 Saint-Étienne cedex 2

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