Doctorant (H/F) en physico chimie des matériaux nucléaires

Sujet de thèse :
Titre : Etude des propriétés des défauts induits par irradiation et leurs interactions avec les éléments d’alliages dans les matériaux modèles des aciers austénitiques.

Contexte:
L’énergie nucléaire s’inscrit dans la stratégie de transition énergétique française. Celle-ci suppose la construction de nouvelles centrales et l’opération prolongée de réacteurs actuels à 60 ans ou au-delà. L’allongement de la durée d’exploitation des réacteurs présente l’avantage de limiter les coûts d’exploitation mais il nécessitera une modification des conditions de fonctionnement. De la même façon, la production croissante d’électricité via le solaire et l’éolien exige une flexibilité grandissante du fonctionnement des réacteurs. Ces nouvelles conditions exigent d’étudier entre autres les effets des variations de flux neutroniques sur les propriétés des matériaux des réacteurs. Il faudra notamment s’assurer que les composants qui ne peuvent pas être remplacés, tels que la cuve, continuent à respecter les exigences du cahier de charges pour garantir la sûreté à long terme.

Les matériaux métalliques sont essentiels pour la conception des réacteurs nucléaires de fission, en particulier les aciers austénitiques utilisés comme matériaux de structure. Dans ces environnements extrêmes, de nombreux défauts tels que les lacunes, interstitiels et boucles de dislocation, sont créés dans les matériaux. Ceux-ci influencent fortement leurs propriétés mécaniques et électriques. La compréhension fine de ces défauts est essentielle pour prédire le comportement à long terme des alliages et optimiser leur tenue en service.
La spectroscopie d’annihilation de positons (PAS) et la mesure de résistivité électrique sont deux méthodes complémentaires particulièrement sensibles à la présence de défauts ponctuels et à leur évolution après irradiation ou recuit thermique.
L'objectif de la thèse est d'étudier les propriétés des défauts induits par irradiation et leurs interactions avec les éléments d’alliages dans les matériaux modèles des aciers austénitiques. Pour cela caractériser les défauts ponctuels et les amas de lacunes créés par irradiation dans des alliages métalliques à base Ni ( Ni–Cr, Fe ...)par mesure de résistivité et de PAS, de corréler les résultats de ces mesures effectuées sur les mêmes échantillons. Nous prévoyons aussi d’étudier l’évolution de ces défauts en fonction du traitement thermique (recuit) et/ou de la dose d’irradiation et de tenter d’établir un modèle de corrélation entre les types de défauts détectés et la variation de la résistivité.
Ce travail expérimental sera réalisé en collaboration avec des théoriciens dans le cadre d'une collaboration au sein du projet PEPR SCIAM "Sciences amont du nucléaire" . Les résultats expérimentaux pourront ainsi être comparés à des calculs OKMC qui permettront d'optimiser la paramétrisation des termes sources dans les modèles.
Le doctorant(H/F) se formera à la
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