Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Impact de la microstructure dans le dioxyde d'uranium sur de l'endommagement balistique et électronique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Au-delà de 40 GWd/tU, la périphérie des pastilles développe une microstructure spécifique appelée High Burnup Structure (HBS), caractérisée par la subdivision des grains initiaux en grains très fins d'environ 0,2 µm. À plus fort burnup, des sous-grains apparaissent également au centre, où la température est plus élevée. Ces transformations résultent de l'action combinée des dommages produits par les produits de fission, dont les pertes d'énergie varient entre contributions électroniques et nucléaires. Les pertes électroniques peuvent générer des traces et des réarrangements de dislocations, tandis que les pertes nucléaires créent des défauts interstitiels et lacunaires tels que boucles de dislocations ou bulles. L'effet couplé de ces mécanismes entraîne notamment un grossissement plus rapide des boucles et une diminution du dommage mesuré en spectroscopie Raman, dépendant possiblement de l'orientation cristalline.
Pour mieux comprendre ces phénomènes, des irradiations par faisceaux d'ions sur matériaux modèles, UO2 monocristallin, seront réalisées afin de déterminer le rôle de l'orientation cristalline. Les plateformes JANNuS-Saclay et MOSAIC permettront des irradiations en simple ou double faisceau afin d'étudier séparément et conjointement les pertes d'énergie nucléaire et électronique. Les échantillons seront caractérisés par RBS, NRA en mode canalisé, spectroscopie Raman (in situ et ex situ), ainsi que ponctuellement par microscopie électronique en collaboration avec le CEA Cadarache. Des expériences sur synchrotron pourront compléter l'étude pour analyser l'évolution des contraintes.
Université / école doctorale
PHENIICS (PHENIICS)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
GUTIERREZ GAELLE < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP//SRMP
Tuteur / Responsable de thèse
Garrido Frédérico < email supprimé pour raison de sécurité >
Université Paris-Sud
IJCLab
IJCLab, pôle E&E
Bâtiment 108, Bureau J210
15 rue Georges Clémenceau
91405 Orsay
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Impact de la microstructure dans le dioxyde d'uranium sur de l'endommagement balistique et électronique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Au-delà de 40 GWd/tU, la périphérie des pastilles développe une microstructure spécifique appelée High Burnup Structure (HBS), caractérisée par la subdivision des grains initiaux en grains très fins d'environ 0,2 µm. À plus fort burnup, des sous-grains apparaissent également au centre, où la température est plus élevée. Ces transformations résultent de l'action combinée des dommages produits par les produits de fission, dont les pertes d'énergie varient entre contributions électroniques et nucléaires. Les pertes électroniques peuvent générer des traces et des réarrangements de dislocations, tandis que les pertes nucléaires créent des défauts interstitiels et lacunaires tels que boucles de dislocations ou bulles. L'effet couplé de ces mécanismes entraîne notamment un grossissement plus rapide des boucles et une diminution du dommage mesuré en spectroscopie Raman, dépendant possiblement de l'orientation cristalline.
Pour mieux comprendre ces phénomènes, des irradiations par faisceaux d'ions sur matériaux modèles, UO2 monocristallin, seront réalisées afin de déterminer le rôle de l'orientation cristalline. Les plateformes JANNuS-Saclay et MOSAIC permettront des irradiations en simple ou double faisceau afin d'étudier séparément et conjointement les pertes d'énergie nucléaire et électronique. Les échantillons seront caractérisés par RBS, NRA en mode canalisé, spectroscopie Raman (in situ et ex situ), ainsi que ponctuellement par microscopie électronique en collaboration avec le CEA Cadarache. Des expériences sur synchrotron pourront compléter l'étude pour analyser l'évolution des contraintes.
Université / école doctorale
PHENIICS (PHENIICS)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
GUTIERREZ GAELLE < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP//SRMP
Tuteur / Responsable de thèse
Garrido Frédérico < email supprimé pour raison de sécurité >
Université Paris-Sud
IJCLab
IJCLab, pôle E&E
Bâtiment 108, Bureau J210
15 rue Georges Clémenceau
91405 Orsay
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