Impact des produits de fission et de la microstructure sur les propriétés thermophysiques du co[...]

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

Résumé du poste

Un institut de recherche de premier plan recrute un candidat pour une thèse en physique de l'état condensé et nanosciences, avec un projet portant sur les propriétés thermophysiques des combustibles MOX. Le travail inclut des études en Allemagne et une évaluation des effets de la fusion sur les propriétés microstructurales. Une formation au niveau M2 est requise et le poste est prévu pour commencer le 1er octobre 2026.

Qualifications

• Expérience en physique de l'état condensé, chimie et nanosciences.
• Connaissances sur les propriétés thermophysiques et thermodynamiques.

Responsabilités

• Mesurer les propriétés thermophysiques du combustible MOX.
• Analyser l'effet de la fusion sur la spéciation des actinides et PF.
• Effectuer des simulations et calculs thermodynamiques.

Formation

Niveau M2 ou équivalent

Description du poste

Description du sujet de thèse

Critères du projet de recherche doctorale en physique de l'état condensé, chimie et nanosciences.

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

Impact des produits de fission et de la microstructure sur les propriétés thermophysiques du combustible (U,Pu)O2-x REP

Contrat

Thèse

Description de l'offre

En France, le combustible MOX (U,Pu)O2 est mis en œuvre dans certains Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) exploités par EDF. Afin de conserver une production d'énergie à bas carbone, l'emploi généralisé dans un futur proche des combustibles MOX au sein du parc électronucléaire français est incontournable.
Durant leur irradiation en réacteurs, ces combustibles U1-yPuyO2-x voient l'ensemble de leurs propriétés et ainsi que leur microstructure évoluer drastiquement en raison notamment de l'accumulation plusieurs dizaines d'éléments plus légers créés par la fission du plutonium et appelés produits de fission (PF). En raison de la très forte radiotoxicité des combustibles MOx irradiés, des matériaux modèles, dits SIMMOx, ont été développés. Dans le cadre d'une thèse précédente, nous avons développé une voie de synthèse permettant d'obtenir des SIMMOX dopé jusqu'à 12 produits de fission avec microstructure reproduisant bien celle des combustibles MOX REP irradiés.
Afin de garantir la marge à la fusion des combustibles lors de leur irradiation, il est nécessaire de comprendre l'évolution de l'ensemble de leurs propriétés thermophysiques et thermodynamiques pendant l'irradiation. Ce travail de thèse se propose de mesurer ces propriétés dans un combustible MOX représentatif de celui actuellement exploité par EDF. Les propriétés d'intérêts seront notamment : la conductivité thermique, la capacité thermique et la température de fusion. Ces mesures seront effectuées au sein du JRC-Karlshrue (Allemagne) pendant un détachement d'environ 12 mois. Ensuite, les échantillons seront rapatriés au CEA Marcoule afin d'évaluer l'effet de la fusion sur la spéciation des actinides et PF, et sur les propriétés microstructurales du combustible MOX utilisé. En parallèle, la simulation des mesures de propriétés thermiques couplées à des calculs thermodynamiques (méthode CALPHAD) permettra d'identifier les mécanismes et équilibres entrant en jeux lors des mesures haute température.

Université / école doctorale

Sciences Chimiques Balard (EDSCB) ENS Chimie Montpellier

Localisation du sujet de thèse

Site Marquole

Critères candidat

Formation recommandée

Niveau M2 ou équivalent

Disponibilité du poste

01/10/2026

Personne à contacter par le candidat

CAPRANI RAFAEL
[e-mail]
CEA
DES/DMRC/SASP/LMAT
Centre de Marcoule
bât 222
BP13143
30207 Bagnols sur Cèze cedex
04 66 79 77 63

Tuteur / Responsable de thèse

MARTIN Philippe Marie
[e-mail]
CEA
DES/DMRC/SASP/LMAT
CEN Marcoule
DES/ISEC/DMRC/SASP/LMAT
Bât 166
30207 Bagnols sur cèze
0466795503

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