Les irradiations aux ions sont couramment utilisées pour simuler l’endommagement neutronique en réacteur. Elles n’activent pas les matériaux et elles permettent d’obtenir des doses d’irradiation importantes sur des temps limités pour des coûts restreints [1]. Si les irradiations aux ions sont avant tout un outil de recherche fondamentale pour mieux comprendre les mécanismes d’endommagement des matériaux en réacteur, la communauté scientifique s’interroge régulièrement sur la représentativité de ce type d’irradiation par rapport aux irradiations neutroniques [2–5]. Les paramètres des irradiations aux ions tel que le type de faisceau (balayé ou défocalisé), la méthode pour mesurer le flux ou bien le séquençage des irradiations sur plusieurs jours pourraient drastiquement changer les microstructures irradiées mais aussi les mécanismes activés. Actuellement, les paramètres critiques pour l’étude des matériaux irradiés aux ions en fonction de la nature des matériaux et des phénomènes étudiés ne sont pas connus.

L’objectif de ce stage, qui pourra se poursuivre par une thèse, est donc de caractériser l’impact du type de faisceau (défocalisé versus balayé) sur la microstructure induite (formation d’amas d’autodéfauts) dans un matériau modèle des matériaux de structure cubique faces centrées : le nickel. Pour cela, les matériaux seront irradiés sur la plateforme triple faisceau JANNuS-Saclay puis caractérisés jusqu’à l’échelle atomique par microscopie électronique à transmission (MET). Les microstructures obtenues seront comparées à des simulations type de dynamique d’amas.

Références :

[1]          A. Gentils, et al. NIMB 447 (2019) 107

[3]          L. Luneville, et al. NIMB 250 (2006) 71

[4]          G.S. Was et al. Comprehensive Nuclear Materials, 2020

[5]          S. Taller, et al. Sci Rep 11 (2021) 2949

Master 2 ou 3ème année d'école d'ingénieur en Science des Matériaux