POST-DOCTORAT : Etude de la fusion décontaminante de gaines de combustibles nucléaires en fin de vie H/F

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 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités

• La coopération

• La curiosité

Référence

Description de l'unité

Au sein de la Direction des Energies (DES) du CEA, l'ISEC (Institut des sciences et
technologies pour une économie circulaire des énergies bas-carbone) apporte des réponses aux challenges de la transition énergétique associant nucléaire et nouvelles technologies pour l'énergie. Il met en avant une utilisation durable des ressources primaires et secondaires en développant des procédés de traitement/recyclage, fabrication de matériaux avancés à propriétés contrôlées, dépollution et conditionnement des déchets industriels dans une démarche d'écoconception

Domaine

Matériaux, physique du solide

Contrat

Post-doctorat

Intitulé de l'offre

POST-DOCTORAT : Etude de la fusion décontaminante de gaines de combustibles nucléaires en fin de vie H/F

Sujet de stage

Formulation des laitiers fluorures et/ou oxydes capables de décontaminer l'alliage de Zr, avec un focus particulier sur la séparation Zr/Nb.

Durée du contrat (en mois)

24

Description de l'offre

Actuellement, en France, les gaines des combustibles UOx sont constituées d'alliages base zirconium et étain ou niobium. A l'issue de l'utilisation des combustibles nucléaires en réacteur, les gaines des combustibles contaminées en actinides (An), en produits de fission (PF) ainsi qu'en produits d'activation (PA) sont entreposées en attente de leur stockage en site géologique.

Il est envisagé de décontaminer ces gaines, une fois le combustible usé enlevé, pour les rendre moins radioactives, dans le but de les décatégoriser.

Des études sur des gaines radioactives ont montré que l'utilisation d'un laitier à base de fluorure permettait une décontamination en An et PF vers le laitier. Le verrou scientifique réside dans la décontamination en PA, et plus précisément dans l'étape préalable de séparation Zr/Nb.

De plus, la gestion des laitiers fluorures peut être pénalisante du fait de la forte tendance du fluor à la corrosion. L'utilisation de laitiers oxydes serait une voie alternative à privilégier, constituant le deuxième challenge de ce sujet de recherche.

Les expériences développées en laboratoire non radioactif se baseront sur une revue de la littérature réalisée par le post-doc et s'appuieront sur les résultats des calculs thermodynamiques effectués au Laboratoire de Modélisation, Thermodynamique et Thermochimie (LM2T) du CEA Saclay.

Les missions du post-doc seront d'élaborer des laitiers selon les conditions opératoires qu'il aura définies (composition, température), de les caractériser via des analyses physico-chimiques (MEB/EDS, DRX, ATD/ATG) et de les tester, en présence de tronçons de gaines, pour la fusion décontaminante. L'analyse post-mortem permettra d'évaluer leur capacité de décontamination et d'optimiser si besoin les interactions aux interfaces et/ou leur composition chimique.

L'étude se déroulera au sein du Laboratoire de Formulation et Caractérisation des Matériaux minéraux (LFCM), lui-même rattaché au Service d'Etudes des Matériaux et de l'Etanchéité (SEME), basé sur le site du CEA de Marcoule. C'est un laboratoire qui a pour missions de concevoir, formuler, élaborer et caractériser des matrices de conditionnement de déchets en milieu non radioactif.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Pesée, four à moufles, analyses physico-chimiques (MEB/EDS, DRX, ATD/ATG), diagramme thermodynamique

Profil du candidat

Parlons de vous

Vous êtes titulaire d'un doctorat en chimie ou science des matériaux.

Vous avez un profil de thermodynamicien expérimental ?

Postulez

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Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation d'handicap, cet emploi est ouvert à toutes et à tous.

Site

Marcoule

Localisation du poste

France, Occitanie, Gard (30)

Ville

BAGNOLS SUR CEZE

Disponibilité du poste

01/01/2024

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