SL-DAM-26-0503 - Caractérisation des mécanismes radiolytiques dans les systèmes eau tritiée–zéolithe en conditions d’entr

Fri, 17 Apr 2026 02:15:46 Z

Domaine : Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Contrat : Thèse
Description du sujet de thèse :
L’exploitation des installations tritium de Valduc produit des effluents liquides faiblement tritiés, stockés sous forme adsorbée sur de la zéolithe 4A pour des raisons opérationnelles. La compréhension des mécanismes d’auto-radiolyse de cette eau confinée est essentielle pour optimiser l’entreposage. Plusieurs thèses ont déjà étudié ces mécanismes, en combinant expériences et modélisations. Les premiers travaux ont montré qu’en dessous de 13 % d’hydratation, les gaz radiolytiques H2 et O2 peuvent se recombiner dans la zéolithe. Les études suivantes, fondées sur des calculs DFT et de dynamique moléculaire, ont précisé les sites d’adsorption et la mobilité des gaz. Elles ont mis en évidence un seuil d’hydratation (13–15 %) au-delà duquel la diffusion des gaz devient très faible, cohérent avec l’arrêt expérimental de la recombinaison. Toutefois, ces simulations reposent sur des modèles idéalisés. La nouvelle thèse proposée vise à recentrer le projet sur l’expérimental afin de mieux coller aux conditions réelles d’entreposage. Elle commencera par une caractérisation détaillée de la zéolithe utilisée industriellement. Des réservoirs eau-zéolithe seront irradiés pour simuler l’effet du tritium, et analysés par RMN et éventuellement par Resonance Paramagnetique Electronique (RPE) pour détecter les espèces réactives. Les résultats expérimentaux pourront alimenter un modèle macroscopique (Monte Carlo Cinétique, KMC) également développé précédemment afin de prédire l’évolution du système et d’identifier des optimisations possibles pour le stockage. Le travail sera mené principalement au laboratoire NIMBE (CEA-CNRS) avec une collaboration en simulation à Besançon et des échanges réguliers avec le CEA Valduc.

Caractérisation des mécanismes radiolytiques dans les systèmes eau tritiée–zéolithe en conditions d’entreposage

SL-DAM-26-0064 - Capteurs intelligents pour la localisation et quantification de matière nucléaire

Fri, 17 Apr 2026 02:15:44 Z

Domaine : Défis technologiques
Contrat : Thèse
Description du sujet de thèse :
L’unité d’accueil est responsable de l’estimation de la masse de matière nucléaire présente dans les installations et les produits issus du centre de Valduc. Dans ce cadre, elle s’appuie sur des méthodes de mesure non destructive, comme la spectrométrie gamma passive, bien adaptée aux déchets de faible densité ou le comptage neutronique passif pour les objets plus denses. Les moyens de mesure mettant en oeuvre le comptage neutronique passif permettent de détecter la fission spontanée des noyaux pairs puis de les quantifier. Nous proposons au doctorant d’intégrer une équipe d’ingénieurs chercheurs et de techniciens chargés du suivi et de l’exploitation de ces moyens de comptage. Objectif : La thèse vise à concevoir, mettre en oeuvre et valider un système composé de capteurs intelligent permettant la localisation et la quantification de matière nucléaire dans un grand volume, tel qu’une cellule ou une boîte à gants. Ce système permettra de contrôler et sécuriser les opérations impliquant des matières nucléaires en offrant une visualisation en temps réel de leur distribution. Outre la maitrise de la mesure nucléaire, le doctorant devra développer des compétences en informatique, électronique, réseau, suivi de projet. 1. Étude bibliographique : Analyse des travaux existants sur les détecteurs, les méthodes de localisation et de quantification de matière nucléaire. 2. Conception et optimisation des mini-capteurs: Étude des différentes technologies de détection, conception et optimisation des mini-capteurs en fonction des besoins spécifiques du système de localisation et de quantification. Définition des problématiques de mesures et modélisation via MCNP (une formation interne sera assurée). Exploitation et analyse des résultats de simulation ; 3. Développement du système de localisation et de quantification : Intégration des mini-capteurs dans un réseau de détection intelligent, développement d’algorithmes de reconnaissances des signaux, de traitement des données, et mise en oeuvre d’un système de visualisation en temps réel. 4. Validation expérimentale : Mise en place d’expériences de validation dans des conditions réalistes, en utilisant des matières nucléaires représentatives. Comparaison des résultats obtenus avec le système développé et les méthodes de référence. Impact : Le succès de cette thèse permettra de développer un système innovant de localisation et de quantification de matière nucléaire, offrant une meilleure sécurité et un contrôle accru des opérations impliquant des matières nucléaires. Ce système pourra être utilisé dans divers domaines, tels que la recherche, l’industrie nucléaire, et la gestion des déchets radioactifs.

Capteurs intelligents pour la localisation et quantification de matière nucléaire

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SL-DAM-26-0503 - Caractérisation des mécanismes radiolytiques dans les systèmes eau tritiée–zéolithe en conditions d’entr

SL-DAM-26-0064 - Capteurs intelligents pour la localisation et quantification de matière nucléaire