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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Étude et conception d'un nouveau dispositif de mesure par coïncidences (neutron, gamma)


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

2022-24436  

Description de l'unité

Le Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB), implanté sur le site du CEA Paris-Saclay, est une unité du CEA LIST. Il est l'un des laboratoires nationaux de métrologie fédérés par le Laboratoire National de métrologie et d'Essais (LNE) qui pilote la métrologie française. À ce titre, le LNE a délégué au LNHB le rôle de laboratoire national de métrologie dans le domaine des rayonnements ionisants. Ce rôle consiste à mettre en œuvre dans ce domaine les unités du Système International d'unités (SI). La cohérence métrologique est fondée sur la double dimension nationale et internationale de la chaîne d'étalonnage, qui constitue la structure fondamentale de la métrologie. Il s'agit d'une part, d'assurer la cohérence entre les étalons nationaux de référence des différents pays du CIPM MRA, leur conférant ainsi leur caractère de références primaires. D'autre part, par le biais d'étalons de transfert, ces références nationales sont utilisées pour raccorder les instruments de mesure des utilisateurs. Elle permet ainsi l'accès des utilisateurs aux références métrologiques pour les rayonnements ionisants, dans le cadre d'une traçabilité rigoureusement établie. Le périmètre du LNHB inclut les mesures de radioactivité (becquerel et unités dérivés), de débit d'émission de sources neutroniques (n/s) et la dosimétrie des photons et particules chargées (la dose absorbée, le kerma dans l'air et les équivalents de dose respectivement exprimés en gray et en sievert).

Description du poste

Domaine

Instrumentation, métrologie et contrôle

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Étude et conception d'un nouveau dispositif de mesure par coïncidences (neutron, gamma)

Sujet de stage

Étude et conception d'un nouveau dispositif de mesure par coïncidences (neutron, gamma)

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Contexte général

Le LNHB est le laboratoire national de métrologie pour les rayonnements ionisants. Son rôle principal est d’établir les références liées à la radioactivité (becquerel) et la dosimétrie (gray, sievert), et de les transférer aux utilisateurs ou à d’autres laboratoires par le biais d’étalons de transfert ou d’étalonnage. Dans le cadre de ces activités, le laboratoire dispose d’un ensemble de dispositifs dédiés à l’étalonnage de sources neutroniques à base de radionucléides comme l’241AmBe ou le 252Cf. La grandeur principale d’intérêt est le débit d’émission neutronique (s-1), dérivée de l’activité de la source en becquerel. Le stage s’inscrit dans le cadre des activités de R&D dédiées a la caractérisation de ce type de sources.

Description du stage

Le stage vise à développer un dispositif de mesure par coïncidences (n, γ) ou (n, n) afin d’améliorer la caractérisation des sources neutroniques de type (a, n) ou mixtes (a, n) - fission spontanée (réaction principale : 9Be (a, n) 12C + n0 + γ de désexcitation de 12C). L’objectif est de mesurer précisément les signatures gamma et neutrons ainsi que les rapports d’intensité γ/n issus des réactions physiques conduisant à l’émission des neutrons. L’analyse du gamma émis à 4,4 MeV en coïncidence avec le neutron émis suite à une réaction (a, n) avec le béryllium permet d’évaluer la composante (a, n) de la source. Le dispositif devrait être capable de mesurer également les neutrons émis en coïncidences par réaction de fission spontanée ou par réaction (n, 2n) avec le béryllium. D’autres émissions gamma sont également susceptibles de fournir une information d’intérêt sur le débit d’émission neutronique de la source (ex., l’émission d’un gamma à 2,2 MeV issue d’une réaction de capture sur l’hydrogène). Les coïncidences n/γ peuvent servir également à améliorer l’évaluation des données nucléaires comme les sections efficaces de captures sur certains éléments d’intérêts (ex., réaction (n, γ) sur l’oxygène ou sur l’hydrogène). L’objectif du stage est de développer un modèle de simulation Monte Carlo avec le code MCNP6 ou Geant4 comme préalable à la conception du prototype expérimental. Ce modèle permettra d’étudier les paramètres de dimensionnement du système, la modération des neutrons, le choix des détecteurs dans les voies de détection des neutrons (compteur 3He, scintillateur plastique) et des gamma (HPGe, scintillateur plastique, détecteur pixellise). Une attention particulière sera portée à la possibilité de réaliser ce type de mesures avec les détecteurs pixellisés ultra-compacts développés au CEA (Timepix, CALISTE). Le stagiaire pourra s’appuyer sur des travaux déjà menés dans le cadre des projets SCANSOURC, AQUASPEC, et sur l’expertise du CEA/LIST/DM2I en instrumentation nucléaire.

 

#StageList

Profil du candidat

Formation souhaitée : Master 2 ou école d’ingénieur dans les domaines de physique nucléaire, physique des particules, instrumentation nucléaire.

Le candidat devra faire preuve de capacité à travailler en équipe, de rigueur technique, ainsi que d’un gout prononcé pour la simulation des phénomènes physiques.

Une formation MCNP6 ou Geant4 pourra être réalisée en début du stage.

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Saclay

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

Instrumentation nucléaire, Mesure physique, Interaction rayonnement-matière

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

01/03/2023