Les réacteurs nucléaires expérimentaux présentent des densités de puissance nettement plus élevées que celles des réacteurs électrogènes, ce qui impose l’utilisation d’éléments combustibles sous la forme de plaques minces avec une charge très élevée en matière fissile, historiquement obtenue grâce à un fort enrichissement en 235U. Des accords internationaux visant à limiter les risques de prolifération imposent désormais de réduire cet enrichissement à moins de 20%. Il est donc nécessaire de développer des combustibles alternatifs et innovants permettant de maximiser la concentration en U. Une solution repose sur des particules d’U3Si2 dispersées dans une matrice en Al. L’une des principales problématiques liées à ce type de combustible est la formation sous irradiation d’un composé d’interaction (CI) entre les particules U3Si2 et l’Al. Sa conductivité thermique est nettement inférieure à celles d’U3Si2 et Al et favorise une augmentation de la température du combustible en réacteur, qui elle-même favorise sa croissance. La maitrise de l’évolution sous irradiation de la microstructure et de la température de ce type de combustible repose donc sur la connaissance de la cinétique de croissance et de la conductivité thermique de ce composé.
Dans ce but, nous souhaitons faire croître ce CI hors réacteur, en soumettant des plaques de combustibles U3Si2-Al vierges à des traitements thermiques de températures et de durées variables, pour caractériser ensuite leurs propriétés thermiques en fonction de la proportion de CI formée. 
Objectif : corréler la microstructure et la fraction de composé d’interaction aux propriétés thermiques.
Le stage proposé s’articule autour de deux volets expérimentaux, destinés à définir des méthodes adaptées :
1. Au suivi de la cinétique de formation du CI, suite à différents traitements thermiques, dans une plaque de fraction volumique en U3Si2 donnée. On mettra en œuvre pour cela des préparations d’échantillons (découpe, enrobage, polissage), des observations au MEB, couplées à des analyses élémentaires par spectroscopie EDX, ainsi que des analyses par diffraction des rayons X. On pourra aussi être amené à chercher à évaluer l’évolution de la porosité dans la plaque consécutivement à la formation du CI.
2. A la mesure des propriétés thermiques de la plaque, en fonction de la teneur en CI formée. On utilisera pour cela deux méthodes : l’une à l’échelle macroscopique (par flash laser), l’autre à l’échelle microscopique (par microscopie infrarouge) ce qui constituera une première sur ce type de matériau.