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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Etude de la fusion décontaminante de gaines de combustibles nucléaires en fin de vie H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2022-22856  

Description de l'unité

Au sein de la Direction des Energies (DES) du CEA, l'ISEC (Institut des sciences et
technologies pour une économie circulaire des énergies bas-carbone) apporte des réponses aux challenges de la transition énergétique associant nucléaire et nouvelles technologies pour l'énergie. Il met en avant une utilisation durable des ressources primaires et secondaires en développant des procédés de traitement/recyclage, fabrication de matériaux avancés à propriétés contrôlées, dépollution et conditionnement des déchets industriels dans une démarche d'écoconception

Description du poste

Domaine

Matériaux, physique du solide

Contrat

Post-doctorat

Intitulé de l'offre

Etude de la fusion décontaminante de gaines de combustibles nucléaires en fin de vie H/F

Sujet de stage

Actuellement, en France, les gaines des combustibles UOx sont constituées d'alliages base zirconium et étain ou niobium. A l'issue de l'utilisation des combustibles nucléaires en réacteur, les gaines des combustibles contaminées en actinides (An), en produits de fission (PF) ainsi qu'en produits d'activation (PA) sont entreposées en attente de leur stockage en site géologique.

Il est envisagé de décontaminer ces gaines, une fois le combustible usé enlevé, pour les rendre moins radioactives, dans le but de les décatégoriser.

Des études sur des gaines radioactives ont montré que l'utilisation d'un laitier à base de fluorure permettait une décontamination en An et PF vers le laitier. Le verrou scientifique réside dans la décontamination en PA, et plus précisément dans l'étape préalable de séparation Zr/Nb.

L'objectif du post-doctorat sera de formuler des laitiers fluorures et/ou oxydes capables de décontaminer l'alliage de Zr, avec un focus particulier sur la séparation Zr/Nb.

Durée du contrat (en mois)

24

Description de l'offre

Actuellement, en France, les gaines des combustibles UOx sont constituées d’alliages base zirconium et étain ou niobium. A l’issue de l’utilisation des combustibles nucléaires en réacteur, les gaines des combustibles contaminées en actinides (An), en produits de fission (PF) ainsi qu’en produits d’activation (PA) sont entreposées en attente de leur stockage en site géologique.

Il est envisagé de décontaminer ces gaines, une fois le combustible usé enlevé, pour les rendre moins radioactives, dans le but de les décatégoriser.

Des études sur des gaines radioactives ont montré que l’utilisation d’un laitier à base de fluorure permettait une décontamination en An et PF vers le laitier. Le verrou scientifique réside dans la décontamination en PA, et plus précisément dans l’étape préalable de séparation Zr/Nb.

De plus, la gestion des laitiers fluorures peut être pénalisante du fait de la forte tendance du fluor à la corrosion. L’utilisation de laitiers oxydes serait une voie alternative à privilégier, constituant le deuxième challenge de ce sujet de recherche.

 

L’objectif du post-doctorat sera de formuler des laitiers fluorures et/ou oxydes capables de décontaminer l’alliage de Zr, avec un focus particulier sur la séparation Zr/Nb.

 

Les expériences développées en laboratoire non radioactif se baseront sur une revue de la littérature réalisée par le post-doc et s’appuieront sur les résultats des calculs thermodynamiques effectués au Laboratoire de Modélisation, Thermodynamique et Thermochimie (LM2T) du CEA Saclay.

Les missions du post-doc seront d’élaborer des laitiers selon les conditions opératoires qu’il aura définies (composition, température), de les caractériser via des analyses physico-chimiques (MEB/EDS, DRX, ATD/ATG) et de les tester, en présence de tronçons de gaines, pour la fusion décontaminante. L’analyse post-mortem permettra d’évaluer leur capacité de décontamination et d’optimiser si besoin les interactions aux interfaces et/ou leur composition chimique.

 

L’étude se déroulera au sein du Laboratoire d'étude et de Développement des Matrices de Conditionnement (LDMC), lui-même rattaché Service d'Etudes en Vitrification et procédés haute Température (SEVT), basé sur le site du CEA de Marcoule. C’est un laboratoire qui a pour missions de concevoir, formuler, élaborer et caractériser des matrices de conditionnement de déchets en milieu non radioactif.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Pesée, four à moufles, analyses physico-chimiques (MEB/EDS, DRX, ATD/ATG), diagramme thermodynamique

Profil du candidat

La personne recrutée devra avoir obtenu un doctorat en chimie ou science des matériaux. Un profil de thermodynamicien expérimental est privilégié.

 

Localisation du poste

Site

Marcoule

Localisation du poste

France, Occitanie, Gard (30)

Ville

BAGNOLS SUR CEZE

Demandeur

Disponibilité du poste

02/01/2023