La production d’électricité d’origine nucléaire revêt aujourd’hui une importance accrue pour la lutte contre le changement climatique et l’indépendance énergétique. Dans ce cadre général, cette thèse s’inscrit dans une démarche visant à améliorer la compréhension des propriétés thermophysiques et du comportement sous irradiation des combustibles nucléaires, dans des conditions de fonctionnement normales ainsi que lors de scénarios d'accidents hypothétiques. Pour réaliser cet objectif, l'utilisation innovante du chauffage par laser est employée. Les techniques laser permettent non seulement de caractériser précisément les propriétés des combustibles nucléaires irradiés (ou neufs), mais également de les solliciter sous des gradients thermiques spatiaux et temporels contrôlés afin d’étudier les mécanismes de base affectés.
La connaissance précise des propriétés optiques des matériaux, régissant notamment le couplage du faisceau avec le substrat considéré, est cruciale dans les expériences de chauffage par laser. Cependant, ces données sur combustible nucléaire sont rares, complexes à mesurer et reportent des valeurs assez différentes. Cette thèse vise à progresser sur cette thématique, notamment en ciblant les matériaux d’intérêt. On s’appuiera pour cela sur une démarche combinant expérimentation et modélisation pour quantifier les propriétés optiques des matériaux nucléaires, de la température ambiante jusqu’à la fusion.
La thèse sera menée dans un cadre collaboratif (CHAIRE MATLASE) entre le LAMIR (Laboratoire d’Analyse de la MIgration des Radioéléments) au sein du Département d’Etude des Combustibles (Institut IRESNE, CEA-Cadarache)et l’équipe ILM (Interaction Laser Matière) de l’Institut Fresnel de Marseille, qui apportera son expertise dans le domaine des interactions laser de forte puissance / matériaux et de l’instrumentations optique pour le développement du système et des diagnostics optiques complexes.
Ce cadre permettra au doctorant d’évoluer dans un environnement scientifique stimulant et lui permettra de valoriser ses travaux de recherche, en France comme à l’étranger.
Le candidat ou la candidate recruté(e) devra être diplômé(e) d’un master ou d’un titre d’ingénieur dans le domaine de l’optique, de la photonique, des procédés laser et/ou matériaux.