Post Doctorant (H/F) : physique des plasmas haute densité d’énergie (focus principal : expériences ; c

Missions :
La fusion nucléaire contrôlée, inspirée des processus de fusion qui alimentent les étoiles, offre la perspective d’une source d’énergie propre et pratiquement inépuisable sur Terre. Le National Ignition Facility (NIF) a suscité une attention mondiale en allumant par laser un plasma de fusion le 5 décembre 2022 avec un rendement de fusion de 3,15 MJ pour une énergie laser incidente de 2,05 MJ (gain cible ~1,5). Bien qu’il s’agisse d’une étape critique, des gains cibles supérieurs à 100 sont considérés comme nécessaires pour exploiter l’Inertial Fusion Energy (IFE) à des fins de production d’électricité. Les implosions magnétisées peuvent atteindre des gains de fusion supérieurs à ceux de la fusion par confinement inertiel (Inertial Confinement Fusion, ICF) conventionnelle, en renforçant le confinement des particules alpha et en réduisant les pertes par conduction thermique des électrons perpendiculairement au champ magnétique. Par ailleurs, même dans les implosions ICF conventionnelles, nominalement non magnétisées, des asymétries d’illumination génèrent spontanément des champs magnétiques, qui sont ensuite amplifiés lors de la compression et jouent un rôle critique dans la dynamique de stagnation, impactant directement les performances des cibles de fusion. D’autre part, le chauffage par particules rapides pourrait permettre de déclencher l’allumage du combustible comprimé indépendamment de la phase de compression, ce qui ouvrirait la voie à des gains énergétiques plus élevés que dans l’ICF conventionnelle. Enfin, les champs magnétiques peuvent à la fois améliorer le confinement du cœur de fusion et guider les particules rapides vers celui ci, créant une forte synergie entre magnétisation et chauffage par particules rapides [D. Kawahito, M. Bailly-Grandvaux et al., Phil. Trans. R. Soc. A 2021].
Activités :
Le postdoctorant contribuera à la conception, à la réalisation et à l’analyse des données des prochaines campagnes expérimentales :
• Sur OMEGA et sur des installations européennes (telles que LULI 2000, PHELIX, entre autres) afin de faire progresser notre compréhension des effets des champs magnétiques sur la physique d’implosion, les instabilités laser plasma et le transport de chaleur. Le projet dispose de financements dédiés pour l’acquisition de nouveaux équipements permettant de générer (bobines) et de diagnostiquer (spectroscopie et autres diagnostics) des plasmas HED magnétisés sur des installations laser utilisateur de taille intermédiaire.
• Sur OMEGA EP et sur des installations européennes (telles que ELI Beamlines, Eu XFEL, Apollon, entre autres) afin d’augmenter le flux d’énergie des sources de particules générées par laser pour l’allumage rapide de plasmas, en agissant sur l’impulsion laser (par exemple orbital angular momentum), l’interaction (cibles micro structurées, comme dans [M. Bailly-Grandvaux et al. PRE 2020]), ou le transport (focalisation par cône, cibles
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