Informations générales
Entité de rattachement
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.
Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.
Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
2022-24922
Description de l'unité
Le DEC réalise la R&D sur le combustible des réacteurs nucléaires
- en conception/réalisation d'essais caractérisant le comportement du combustible dans des conditions normales ou accidentelles,
- en simulation avec des modèles multiéchelles, multiphysiques et multifilières.
Le point fort du DEC est d'associer étroitement la simulation numérique aux expériences, à toutes les échelles. En support à ses activités ou pour d'autres installations, le DEC développe et met en œuvre des méthodes d'analyses radiochimiques et chimiques.
Le poste à pourvoir se situe dans le Laboratoire des Combustibles à base d'Uranium (LCU), rattaché au Service d'Analyses, d'Elaboration, d'Expérimentations et d'Examens des combustibles (SA3E). Le SA3E mène des actions de recherche et développement relevant principalement d'activités expérimentales afin d'accroître les performances et la sûreté des réacteurs actuels (générations 2&3, propulsion navale) et de développer les combustibles nucléaires des réacteurs du futur (4ème génération, réacteurs expérimentaux) notamment avec des combustibles innovants.
Plus spécifiquement, le Laboratoire des Combustibles à base d'Uranium du DEC/SA3E mène des actions de R&D au sein de l'ICPE Labo UO2 en support à l'élaboration, la fabrication et la caractérisation des combustibles nucléaires actuels et innovants pour les différentes filières de réacteurs. Le laboratoire a également en charge l'élaboration de procédés de traitement de matières sans emploi.
Description du poste
Domaine
Matériaux, physique du solide
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Contribution à l'amélioration des performances d'un banc de mesure de diffusivité thermique H/F
Sujet de stage
Le stage proposé s'inscrit en soutien à la recherche d'amélioration des performances techniques d'un banc de mesure de diffusivité thermique. Le laboratoire a fait l‘acquisition d'un nouveau four, identique à celui actuellement en place, destiné à être modifié pour accroître son étanchéité. Le stagiaire participera à la recherche d'une solution d'étanchéité appropriée à l'obtention d'un potentiel d'oxygène contrôlé en entrée et en sortie du four. Il qualifiera cette solution en procédant à des mesures de diffusivité thermique sur des matériaux inactifs du point de vue radiologique et sur des céramiques nucléaires (UO2). Le stagiaire analysera et interprétera les résultats et rédigera la documentation associée à la solution technique retenue.
Durée du contrat (en mois)
5 à 6 mois
Description de l'offre
Au sein du Département d’Etudes des Combustibles, le Laboratoire des Combustibles Uranium est équipé d’un banc de mesure de diffusivité thermique pour caractériser des céramiques dans le cadre du contrôle de la fabrication de combustibles nucléaires (dioxyde d’uranium). Cet appareil met en œuvre la méthode flash arrière, qui est une méthode normalisée de mesure de la diffusivité thermique. Cette méthode consiste à soumettre l’une des faces d’un échantillon à faces planes et parallèles à une impulsion énergétique de très courte durée et à mesurer l’évolution de la température dans le temps (thermogramme) sur la face opposée de l’échantillon. La valeur de diffusivité thermique est déduite de l’interprétation du thermogramme à l’aide de modèles théoriques.
L’équipement comprend un four, qui permet de réaliser des mesures jusqu’à 500 °C, dans différents environnements gazeux (air, vide, diverses natures de gaz). Le four est fermé de façon à être étanche mais l’étanchéité, assurée par un joint, n’est pas parfaite. L’effet de l’environnement gazeux sur la conductivité thermique d’un matériau peut s’avérer non négligeable, surtout si on passe d’un environnement isolant (Argon, air) à un environnement nettement plus conducteur (Hélium). Même une faible pollution par l’air peut avoir un effet significatif sur la conductivité de l’environnement gazeux. Par ailleurs, le dioxyde d’uranium est un matériau qui s’oxyde sous air à une température supérieure à 200 °C. Les mesures sont donc réalisées sous atmosphère réductrice (Argon hydrogéné) pour limiter l’oxydation du matériau et l’on doit pouvoir garantir qu’il n’y ait pas d’entrée d’air dans le four.
Le stage proposé s’inscrit en soutien à la recherche d’amélioration des performances techniques de l’équipement. Le LCU a fait l‘acquisition d’un nouveau four, identique à celui actuellement en place, destiné à être modifié pour accroître son étanchéité. Le stagiaire participera à la recherche d’une solution d’étanchéité appropriée à l’obtention d’un potentiel d’oxygène contrôlé en entrée et en sortie du four. Il qualifiera cette solution en procédant à des mesures de diffusivité thermique sur des matériaux inactifs du point de vue radiologique et sur des céramiques nucléaires (UO2). Le stagiaire analysera et interprétera les résultats et rédigera la documentation associée à la solution technique retenue.
Possibilité de poursuite en thèse au sein du laboratoire, sur un autre sujet.
Moyens / Méthodes / Logiciels
Mesures de diffusivité thermique par la méthode Flash
Profil du candidat
Formation Matériaux, mesures physiques.
Dernière année d’école d’ingénieur ou deuxième année de Master.
Localisation du poste
Site
Cadarache
Localisation du poste
France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)
Ville
Saint-Paul-lez-Durance
Critères candidat
Diplôme préparé
Bac+5 - Master 2
Formation recommandée
Matériaux. Mesures Physiques.
Demandeur
Disponibilité du poste
01/03/2023