Description du sujet de thèse
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Étude de la synthèse et des propriétés thermodynamiques des composés (An,Zr)O2 et (Zr,An)SiO4
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cas d'un accident nucléaire grave, le combustible présent dans le cœur du réacteur peut entrer en fusion, entrainant la formation d'un composé désigné sous le nom de corium. Les cas d'accidents majeurs, ainsi que les expériences de formation de corium prototypiques, ont permis d'identifier la formation de composés clés que sont les oxydes mixtes (U,Zr)O2 formés par interaction du combustible avec la gaine en zircaloy et les silicates (Zr,U)SiO4 formés par interaction du corium avec des matériaux de structure. Dans le cas de combustibles MOx, (U,Pu)O2, la formation d'un corium pourrait conduire à la formation de phases équivalentes avec des teneurs significatives en plutonium. Cependant, les données thermodynamiques expérimentales sur de tels composés, qui permettraient d'évaluer leur comportement, sont à ce jour inexistantes. Dans ce cadre, la détermination des conditions de synthèse de tels composés avec un bon degré de pureté est essentielle à l'acquisition de telles données. La synthèse de solutions solides (Zr,Pu)O2 et (Zr,Pu)SiO4 constitue alors un premier pas essentiel avant d'étudier les systèmes (Zr,U,Pu)O2 et (Zr,U,Pu)SiO4.
L'objet de cette thèse sera de déterminer les conditions adaptées à la synthèse de ces composés, de réaliser un ensemble de caractérisation permettant d'évaluer leur pureté et d'établir leurs propriétés thermodynamiques. Pour cela des expériences seront conduites sur l'installation ATALANTE et une approche de caractérisation multi techniques sera choisie (DRX, spectroscopie Raman et infrarouge, MEB, caractérisation sur grand instruments...). Des essais de solubilité en milieu contrôlé seront ensuite mis en place et des mesures calorimétriques menées dans le cadre de collaborations internationales.
Université / école doctorale
Sciences Chimiques Balard (EDSCB)
Montpellier
Localisation du sujet de thèse
Site
Marcoule
Critères candidat
Formation recommandée
Master ou école d'ingénieur en chimie
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
ESTEVENON Paul < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DMRC/SPTC/LSEM
DES/ISEC/DMRC/SPTC/LSEM
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
CEA Marcoule - Bât. 399 - BP17171, 30207 Bagnols sur Cèze Cedex
04.66.79.66.67
Tuteur / Responsable de thèse
DACHEUX Nicolas < email supprimé pour raison de sécurité >
UM
ICSM/Laboratoire des Interfaces de Matériaux en Evolution
Institut de Chimie Séparative de Marcoule
Site de Marcoule - Bât. 426
BP 17171
30207 Bagnols / Cèze
0466339205
En savoir plus
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Étude de la synthèse et des propriétés thermodynamiques des composés (An,Zr)O2 et (Zr,An)SiO4
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cas d'un accident nucléaire grave, le combustible présent dans le cœur du réacteur peut entrer en fusion, entrainant la formation d'un composé désigné sous le nom de corium. Les cas d'accidents majeurs, ainsi que les expériences de formation de corium prototypiques, ont permis d'identifier la formation de composés clés que sont les oxydes mixtes (U,Zr)O2 formés par interaction du combustible avec la gaine en zircaloy et les silicates (Zr,U)SiO4 formés par interaction du corium avec des matériaux de structure. Dans le cas de combustibles MOx, (U,Pu)O2, la formation d'un corium pourrait conduire à la formation de phases équivalentes avec des teneurs significatives en plutonium. Cependant, les données thermodynamiques expérimentales sur de tels composés, qui permettraient d'évaluer leur comportement, sont à ce jour inexistantes. Dans ce cadre, la détermination des conditions de synthèse de tels composés avec un bon degré de pureté est essentielle à l'acquisition de telles données. La synthèse de solutions solides (Zr,Pu)O2 et (Zr,Pu)SiO4 constitue alors un premier pas essentiel avant d'étudier les systèmes (Zr,U,Pu)O2 et (Zr,U,Pu)SiO4.
L'objet de cette thèse sera de déterminer les conditions adaptées à la synthèse de ces composés, de réaliser un ensemble de caractérisation permettant d'évaluer leur pureté et d'établir leurs propriétés thermodynamiques. Pour cela des expériences seront conduites sur l'installation ATALANTE et une approche de caractérisation multi techniques sera choisie (DRX, spectroscopie Raman et infrarouge, MEB, caractérisation sur grand instruments...). Des essais de solubilité en milieu contrôlé seront ensuite mis en place et des mesures calorimétriques menées dans le cadre de collaborations internationales.
Université / école doctorale
Sciences Chimiques Balard (EDSCB)
Montpellier
Localisation du sujet de thèse
Site
Marcoule
Critères candidat
Formation recommandée
Master ou école d'ingénieur en chimie
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
ESTEVENON Paul < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DMRC/SPTC/LSEM
DES/ISEC/DMRC/SPTC/LSEM
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
CEA Marcoule - Bât. 399 - BP17171, 30207 Bagnols sur Cèze Cedex
04.66.79.66.67
Tuteur / Responsable de thèse
DACHEUX Nicolas < email supprimé pour raison de sécurité >
UM
ICSM/Laboratoire des Interfaces de Matériaux en Evolution
Institut de Chimie Séparative de Marcoule
Site de Marcoule - Bât. 426
BP 17171
30207 Bagnols / Cèze
0466339205
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