Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Caractérisation élémentaire par activation neutronique pour l'économie circulaire
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cadre de l'économie circulaire, un objectif majeur est de faciliter le recyclage des matières stratégiques nécessaires à l'industrie. Cela demande en priorité d'être capable de les localiser avec précision dans des composants industriels sans usage. La mesure nucléaire non destructive répond à cette objectif en se fondant sur l'analyse des gamma prompts d'activation neutronique (PGNAA). Cette approche consiste à interroger les échantillons à analyser avec un générateur électrique émettant des impulsions de neutrons rapides qui se thermalisent dans une enceinte en polyéthylène et graphite : on mesure entre les impulsion les rayonnements gamma de capture radiative. L'intérêt d'une telle approche tient dans le fait que des éléments de grande valeur comme le dysprosium ou le néodyme ont une section efficace de capture radiative par les neutrons thermiques élevée et que ces derniers peuvent sonder en profondeur d'importants volumes de matière (plusieurs litres).
Une précédente thèse a permis de démontrer la faisabilité de cette technique et a ouvert des pistes de recherche prometteuses, avec deux volets complémentaires pour progresser concrètement vers les objectifs pratiques de recyclage. Le premier prévoit d'étudier expérimentalement et par simulation la performance de la mesure des cascades gamma sur ces cas représentatifs des besoins industriels (taille et composition des objets, vitesse de mesure). Le second permettra d'enrichir et d'améliorer l'exploitation de la grande quantité d'information disponible à la suite des mesures de rayonnements gamma émis en cascade.
En pratique, le travail sera effectué dans le cadre d'une collaboration entre le CEA et l'institut FZJ (ForschungsZentrum Jülich), en Allemagne. Le premier volet de la thèse sera conduit au CEA au Laboratoire de Mesures Nucléaires. La seconde moitié de la thèse sera effectuée au FZJ (Jülich Centre for Neutron Science, JCNS). Ce volet allemand de la thèse fera l'objet d'expérimentations avec le dispositif FaNGaS du Heinz-Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) à Garching.
Université / école doctorale
Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 et grandes écoles d'ingénieurs
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
LOUBET Laurent < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DTN//LMN
CEA - Cadarache
Batiment 224
13108 Saint Paul Lez Durance
0442256303
Tuteur / Responsable de thèse
CARASCO Cédric < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DTN//LMN
CEA - Cadarache
Batiment 224
13108 Saint Paul Lez Durance
0442256130
En savoir plus
https://scholar.google.com/citations?user=2lib82QAAAAJ&hl=en
https://www.cea.fr/energies/iresne/Pages/Nos%20plateformes%20de%20recherche/Mesures%20nucl%C3%A9aires.aspx
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Caractérisation élémentaire par activation neutronique pour l'économie circulaire
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cadre de l'économie circulaire, un objectif majeur est de faciliter le recyclage des matières stratégiques nécessaires à l'industrie. Cela demande en priorité d'être capable de les localiser avec précision dans des composants industriels sans usage. La mesure nucléaire non destructive répond à cette objectif en se fondant sur l'analyse des gamma prompts d'activation neutronique (PGNAA). Cette approche consiste à interroger les échantillons à analyser avec un générateur électrique émettant des impulsions de neutrons rapides qui se thermalisent dans une enceinte en polyéthylène et graphite : on mesure entre les impulsion les rayonnements gamma de capture radiative. L'intérêt d'une telle approche tient dans le fait que des éléments de grande valeur comme le dysprosium ou le néodyme ont une section efficace de capture radiative par les neutrons thermiques élevée et que ces derniers peuvent sonder en profondeur d'importants volumes de matière (plusieurs litres).
Une précédente thèse a permis de démontrer la faisabilité de cette technique et a ouvert des pistes de recherche prometteuses, avec deux volets complémentaires pour progresser concrètement vers les objectifs pratiques de recyclage. Le premier prévoit d'étudier expérimentalement et par simulation la performance de la mesure des cascades gamma sur ces cas représentatifs des besoins industriels (taille et composition des objets, vitesse de mesure). Le second permettra d'enrichir et d'améliorer l'exploitation de la grande quantité d'information disponible à la suite des mesures de rayonnements gamma émis en cascade.
En pratique, le travail sera effectué dans le cadre d'une collaboration entre le CEA et l'institut FZJ (ForschungsZentrum Jülich), en Allemagne. Le premier volet de la thèse sera conduit au CEA au Laboratoire de Mesures Nucléaires. La seconde moitié de la thèse sera effectuée au FZJ (Jülich Centre for Neutron Science, JCNS). Ce volet allemand de la thèse fera l'objet d'expérimentations avec le dispositif FaNGaS du Heinz-Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) à Garching.
Université / école doctorale
Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 et grandes écoles d'ingénieurs
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
LOUBET Laurent < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DTN//LMN
CEA - Cadarache
Batiment 224
13108 Saint Paul Lez Durance
0442256303
Tuteur / Responsable de thèse
CARASCO Cédric < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DTN//LMN
CEA - Cadarache
Batiment 224
13108 Saint Paul Lez Durance
0442256130
En savoir plus
https://scholar.google.com/citations?user=2lib82QAAAAJ&hl=en
https://www.cea.fr/energies/iresne/Pages/Nos%20plateformes%20de%20recherche/Mesures%20nucl%C3%A9aires.aspx
