Description du poste
Domaine
Physique du noyau, atome, molécule
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Stage - Bac+4/+5 - Modélisation de pouvoirs d'arrêt dans les plasmas - H/F
Sujet de stage
Les modèles d’atome moyen consistent à représenter l’ensemble du plasma par un ion fictif, dont la charge correspond à l’ionisation moyenne du plasma. Ils permettent d’obtenir, à l’approximation du champ central, la structure électronique la plus probable du plasma. La connaissance de cette structure nous donne accès à différentes propriétés du milieu, comme son équation d’état ou ses propriétés radiatives (opacité, émissivité). Le calcul des pouvoirs d'arrêt (ou fonctions de ralentissement) des particules chargées dans les plasmas denses est important pour les recherches concernant la fusion par confinement inertiel et plus généralement pour les études de la matière dense et tiède (WDM : Warm Dense Matter), dans le but par exemple de connaître l'équation d'état [1] d'un plasma en détente quasi-isentropique.
Durée du contrat (en mois)
Césure ou 6 mois
Description de l'offre
L'objectif du stage est de comparer différentes approches de calcul des pouvoirs d'arrêt des ions par les électrons liés et libres. Certains formalismes, décrits par exemple dans les références [2,3], impliquent des potentiels paramétriques, comme celui de Green, Sellin et Zachor [4], ou reposent sur un modèle d’atome moyen hydrogénique écranté. Les pouvoirs d’arrêt les plus utilisés, dénommés SRIM (Stopping and Range of Ions in Matter) [5] et BPS (Brown-Preston-Singleton) [6], décrivent en fait deux situations extrêmes ; le premier concerne la matière froide (neutre) et le second s’applique pour un plasma complétement ionisé. Les codes d'atome moyen quantique comme celui de la référence [7] permettent de déterminer l’état de matière à l’équilibre en fonction de la température et de la densité. Le(a) stagiaire devra dans un premier temps se familiariser avec le modèle de l’atome moyen et le calcul de pouvoirs d’arrêt. En lien avec les expériences de chauffage isochore par protons réalisées dans le laboratoire, il(elle) devra développer une méthodologie afin d’évaluer le ralentissement d’un faisceau de protons dans la matière à partir de données expérimentales caractérisant cette matière dans l’état plasma en détente quasi-isentropique.
[1] M. E. Foord, D. B. Reisman and P. T. Springer, Rev. Sci. Inst. 75, 2586 (2004).
[2] C. Deutsch and G. Maynard, Mat. Rad. at Extremes 1, 277 (2016).
[3] X. Garbet, J. Phys. B.: At. Mol. Phys. 20, L669 (1987).
[4] A. E. S. Green, D. L. Sellin and A. S. Zachor, Phys. Rev. 184, 1 (1969).
[5] J.-F. Ziegler, M. D. Ziegler and J. P. Biersack, Nucl. Inst. Meth. Phys. Res. B 268, 1818 (2010).
[6] L. S. Brown, D. L. Preston and R. L. Singleton, Jr., Phys. Rep. 410, 237 (2005).
[7] J.-C. Pain, Contrib. Plasma Phys. 47, 421 (2007).Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à tous et toutes. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les salariés du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation.
Profil du candidat
Physique atomique des plasmas, mécanique quantique, physique statistique, programmation
Linux, Python
Bac+4/+5
Localisation du poste
Site
DAM Île-de-France
Localisation du poste
France, Ile-de-France, Essonne (91)
Ville
Bruyères-le-Châtel
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