La diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD : Electron BackScatter Diffraction) a contribué à la mise en évidence, dans des pastilles de combustible UO2, d’évolutions microstructurales telles que la subdivision des grains en sous-grains faiblement désorientés, consécutivement soit à une sollicitation mécanique à haute température, soit à une irradiation. Toutefois, les analyses réalisées jusqu’à présent présentent des limitations.
Le principal objectif de cette thèse est d’améliorer leur résolution angulaire et spatiale. Pour cela, les techniques expérimentales d’EBSD haute résolution (HR) et en transmission (TKD : Transmission Kikuchi Diffraction) seront développées et appliquées à différents combustibles restructurés. Les nouvelles données acquises permettront d’améliorer la connaissance des populations de défauts (dislocations) et de l’état mécanique du combustible à l’échelle locale. Elles pourront alimenter un modèle de plasticité cristalline.
Ce sujet permettra au doctorant d’acquérir des compétences en caractérisation microstructurale fine des matériaux, en exploitation de données expérimentales et en modélisation micromécanique, qui seront applicables à de nombreux matériaux.
Le travail de thèse se déroulera principalement au sein du Département d'études des combustibles (Institut IRESNE, CEA Cadarache) dans un laboratoire de caractérisation et d’études des propriétés des combustibles vierges et irradiés. Il se déroulera aussi sur une durée plus courte au laboratoire du LEM3 de l‘université de Loraine basé à Metz qui encadre cette thèse en collaboration avec le CEA et qui dispose d’une expérience internationalement reconnue dans la caractérisation des matériaux par les techniques envisagées dans cette étude.