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
2022-24008
Description de l'unité
Au sein d'IRESNE, le Département de Technologie Nucléaire a pour missions d'améliorer la technologie des réacteurs nucléaires actuels et de développer celle des réacteurs futurs en :
- étudiant le comportement et les performances des caloporteurs
- développant l'instrumentation pour la surveillance réacteur, le contrôle de procédé, la mesure nucléaire
- modélisant le transfert des radionucléides dans l'environnement et en réacteurs
- étudiants les accidents graves
Le Département de Technologie Nucléaire (DTN) est organisé en deux services: le Service Mesures et modélisation des Transferts et des Accidents graves (SMTA) et le Service de Technologie des Composants et des Procédés (STCP). Au sein du STCP le laboratoire des Etudes des technologies Sodium et des Caloporteurs avancés (LESC) a pour principales missions :
- de proposer des procédés de traitement du Sodium en support à des projets du CEA ou à des industriels
- d'exploiter des boucles d'essai de métaux liquides ou de caloporteurs avancés en soutien au développement des réacteurs de 4ème génération
Description du poste
Domaine
Exploitation d'installations spécifiques
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Stage ingénieur procédé H/F
Sujet de stage
Optimisation des paramètres du procédé de carbonatation d'un alliage sodium-potassium (NaK)
Durée du contrat (en mois)
6 mois (début Mars 2023)
Description de l'offre
Une des missions du Laboratoire d’Etude des Technologies Sodium et des Caloporteurs avancés (IRESNE/DES/DTN/STCP/LESC) est de développer et de qualifier des procédés physico-chimiques efficaces et surs, afin d’éliminer le risque chimique lié aux métaux liquides des réacteurs nucléaires à neutrons rapides (RAPSODIE, PHENIX et SUPERPHENIX) lors des opérations de démantèlement. Au sein de ces réacteurs, deux types de métaux liquides sont présents : le sodium et un alliage sodium-potassium liquide à température ambiante (NaK). Ils étaient utilisés comme fluide caloporteur car ils présentent notamment d’excellentes propriétés thermiques. Cependant ils ont le désavantage d’être réactifs à l’air et à l’eau.
Le procédé de carbonatation a été qualifié au sein du LESC pour éliminer le sodium sous la forme à la fois de films persistant sur les parois métalliques des capacités vidangées, et d’oxydes ou de rétentions massiques. Ce procédé permet de transformer de manière lente et contrôlée le sodium en carbonates de sodium, qui ont l’avantage d’être des composés chimiquement inertes.
Le procédé de carbonatation bénéficie d’un important retour d’expérience ; il a été transposé au traitement de composants des réacteurs à neutrons rapides contenant du NaK. Des études antérieures avaient permis d’adapter le procédé au traitement de NaK métallique ou oxydé, mais cela a conduit à des réactions chimiques non maîtrisées et à des incidents, soulevant un enjeu majeur vis-à-vis de la sûreté des opérations d’assainissement et de démantèlement.
Ce stage a pour objectif de réaliser une étude relative à la compréhension des mécanismes de carbonatation de NaK.
Intégré au sein de l’équipe du LESC, le stagiaire aura pour mission :
- de réaliser une étude bibliographique afin d’identifier les réactions chimiques pouvant être mises en jeu en fonction des conditions opératoires ;
- de concevoir un plan d’expériences faisant varier les paramètres de carbonatation de NaK, sur la base des résultats obtenus à partir de l’étude bibliographique et du retour d’expérience du CEA dans le domaine ;
- d’exploiter les résultats obtenus afin d’identifier les paramètres influant sur la carbonatation de NaK.
Les résultats expérimentaux qui se dégageront de ce stage alimenteront directement un travail de thèse (démarrage prévu en octobre 2023). L’objectif de ce travail sera de maîtriser les mécanismes de carbonatation d’un mélange de NaK métallique et oxydé (représentatif des composants des réacteurs à neutrons rapides) afin d’optimiser les paramètres du procédé de carbonatation pour une future application industrielle. Ainsi, il est souhaitable que le candidat soit intéressé d’approfondir ses travaux par la réalisation d’une thèse de doctorat.
Profil du candidat
- stage de fin d’études (Master 2 ou école d’ingénieur) : 6 mois (mars 2023 – août 2023) ;
- connaissance en Génie Chimique, Génie des Procédés ou Chimie ;
- connaissance des plans d’expériences ;
- connaissance de l’outil Python appréciée
Localisation du poste
Site
Cadarache
Localisation du poste
France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)
Ville
Saint-Paul-lez-Durance
Critères candidat
Langues
Anglais (Courant)
Diplôme préparé
Bac+5 - Master 2
Formation recommandée
Génie des Procédés; Génie Chimique; Chimie
Possibilité de poursuite en thèse
Oui
Demandeur
Disponibilité du poste
01/03/2023