Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Développement d'un modèle stochastique multiphysique pour les mesures basées sur la scintillation liquide
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Pour assurer la traçabilité métrologique au niveau international dans le domaine de l'activité, le Bureau international des poids et mesures (BIPM) développe un nouvel instrument de transfert appelé " Extension du Système International de Référence " (ESIR) fondé sur la méthode dite du Rapport de Coïncidence Triples à Doubles (RCTD) basée sur des comptages en scintillation liquide avec une instrumentation spécifique à trois photomultiplicateurs. L'objectif est de permettre les comparaisons internationales de radionucléides bêta purs, de certains radionucléides se désintégrant par capture électronique, et pour faciliter les comparaisons internationales de radionucléides émetteurs de particules alpha.
La méthode RCTD est une technique de mesures primaires d'activité utilisée dans les laboratoires nationaux. Pour déterminer l'activité, son application repose sur la construction d'un modèle d'émission de photons lumineux nécessitant la connaissance de l'énergie déposée dans le scintillateur liquide. Selon le schéma de désintégration, la combinaison des différentes énergies déposées peut être complexe, en particulier lorsqu'elle résulte du réarrangement électronique suite à une désintégration par capture électronique. L'approche stochastique du modèle RCTD s'applique en échantillonnant aléatoirement les différentes émissions de rayonnements ionisants suite à une désintégration. L'ajout récent de modules de lecture automatique des données nucléaires (comme celles disponibles dans la Table des Radionucléides) dans des codes de simulations rayonnements/matière (PENELOPE, GEANT4), permet une prise en compte rigoureuse de toutes les combinaisons possibles. L'approche stochastique permet de considérer l'énergie réelle déposée dans le flacon de scintillation liquide en prenant en compte les interactions dans l'ensemble de l'instrumentation.
La thèse a pour objectif le développement d'une approche stochastique multiphysique avec le code de simulation rayonnements/matière GEANT4 pour être notamment appliquée sur le système ESIR du BIPM. Le choix du code Geant4 offre la possibilité d'intégrer le transport des particules ionisantes et des photons de scintillation. Ce développement est d'un grand intérêt pour la métrologie de la radioactivité dans le but d'assurer la traçabilité métrologique à un plus grand nombre de radionucléides avec le système ESIR du BIPM. La thèse se fera en collaboration avec le Commissariat à l'Energie Atomique et aux énergies alternatives (CEA) qui possède déjà une expérience dans le développement d'un modèle stochastique avec le code GEANT4 pour son instrumentation dédiée à la méthode RCTD au Laboratoire national Henri Becquerel (LNE-LNHB).
Université / école doctorale
PHENIICS (PHENIICS)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 Physique (Rayonnements ionisants, simulations rayonnements/matière, code Geant4, langage C++)
Demandeur
Disponibilité du poste
01/01/2025
Personne à contacter par le candidat
BOBIN Christophe < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRT/DIN//LNHB-MA
Bâtiment 602 - pièce 105B
Point Courrier 111
91191 Gif-sur-Yvette Cedex
0169082964
Tuteur / Responsable de thèse
AMIOT Marie-Noelle < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRT/DM2I/LNHB/LMA
LIST LNHB P.C. 111
CEA Saclay
F-91191 Gif-sur-Yvette cedex
0169083689
En savoir plus
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Développement d'un modèle stochastique multiphysique pour les mesures basées sur la scintillation liquide
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Pour assurer la traçabilité métrologique au niveau international dans le domaine de l'activité, le Bureau international des poids et mesures (BIPM) développe un nouvel instrument de transfert appelé " Extension du Système International de Référence " (ESIR) fondé sur la méthode dite du Rapport de Coïncidence Triples à Doubles (RCTD) basée sur des comptages en scintillation liquide avec une instrumentation spécifique à trois photomultiplicateurs. L'objectif est de permettre les comparaisons internationales de radionucléides bêta purs, de certains radionucléides se désintégrant par capture électronique, et pour faciliter les comparaisons internationales de radionucléides émetteurs de particules alpha.
La méthode RCTD est une technique de mesures primaires d'activité utilisée dans les laboratoires nationaux. Pour déterminer l'activité, son application repose sur la construction d'un modèle d'émission de photons lumineux nécessitant la connaissance de l'énergie déposée dans le scintillateur liquide. Selon le schéma de désintégration, la combinaison des différentes énergies déposées peut être complexe, en particulier lorsqu'elle résulte du réarrangement électronique suite à une désintégration par capture électronique. L'approche stochastique du modèle RCTD s'applique en échantillonnant aléatoirement les différentes émissions de rayonnements ionisants suite à une désintégration. L'ajout récent de modules de lecture automatique des données nucléaires (comme celles disponibles dans la Table des Radionucléides) dans des codes de simulations rayonnements/matière (PENELOPE, GEANT4), permet une prise en compte rigoureuse de toutes les combinaisons possibles. L'approche stochastique permet de considérer l'énergie réelle déposée dans le flacon de scintillation liquide en prenant en compte les interactions dans l'ensemble de l'instrumentation.
La thèse a pour objectif le développement d'une approche stochastique multiphysique avec le code de simulation rayonnements/matière GEANT4 pour être notamment appliquée sur le système ESIR du BIPM. Le choix du code Geant4 offre la possibilité d'intégrer le transport des particules ionisantes et des photons de scintillation. Ce développement est d'un grand intérêt pour la métrologie de la radioactivité dans le but d'assurer la traçabilité métrologique à un plus grand nombre de radionucléides avec le système ESIR du BIPM. La thèse se fera en collaboration avec le Commissariat à l'Energie Atomique et aux énergies alternatives (CEA) qui possède déjà une expérience dans le développement d'un modèle stochastique avec le code GEANT4 pour son instrumentation dédiée à la méthode RCTD au Laboratoire national Henri Becquerel (LNE-LNHB).
Université / école doctorale
PHENIICS (PHENIICS)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 Physique (Rayonnements ionisants, simulations rayonnements/matière, code Geant4, langage C++)
Demandeur
Disponibilité du poste
01/01/2025
Personne à contacter par le candidat
BOBIN Christophe < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRT/DIN//LNHB-MA
Bâtiment 602 - pièce 105B
Point Courrier 111
91191 Gif-sur-Yvette Cedex
0169082964
Tuteur / Responsable de thèse
AMIOT Marie-Noelle < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRT/DM2I/LNHB/LMA
LIST LNHB P.C. 111
CEA Saclay
F-91191 Gif-sur-Yvette cedex
0169083689
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