Depuis plus de 30 ans, le Laboratoire des Technologies d'Assemblage (LTA) du CEA Saclay mène des recherches pour développer des outils innovants pour le démantèlement des installations nucléaires, en mettant au point des procédés de découpe laser adaptés à des environnements hostiles. Cette technologie permet de découper des matériaux épais, en air ou sous l’eau, et s’est révélée particulièrement efficace pour le démantèlement grâce à sa précision et à sa capacité à limiter la génération d’aérosols. Aujourd’hui, cette technologie est considérée comme sûre et éprouvée, notamment grâce au projet européen 'LD-SAFE'.
Cependant, des verrous techniques persistent, notamment la gestion de l’énergie laser résiduelle qui, en se propageant au-delà de la pièce découpée, peut endommager les structures environnantes. Des premiers travaux, parmi lesquels une thèse, ont permis de développer des modèles numériques pour prédire et maîtriser cette énergie, apportant des avancées significatives. En revanche, des défis technologiques demeurent, comme la gestion des fortes épaisseurs (>10 mm), la découpe de multi-plaques ou encore la prise en compte de l’ajout d’oxygène pour améliorer l'efficacité de la découpe.
L'objectif de la thèse sera de faire face à ces défis afin de mieux comprendre le procédé de découpe laser et la propagation de l'énergie laser résiduelle. Le doctorant perfectionnera un modèle numérique pour prédire son impact sur les structures en arrière-plan, notamment pour des matériaux épais et des configurations multi-plaques. Le travail inclura le développement d'un modèle multiphysique, validé par des expériences, avec un focus particulier sur l'effet de l'oxygène, la création de modèles simples et l'adaptation pour une utilisation par des opérateurs externes.
La thèse sera réalisée en collaboration entre le Laboratoire des Technologies d’Assemblage (LTA) du CEA Saclay et l’Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL - UMR CNRS 6027) de l’Université de Bretagne-Sud (Lorient).