En tant que stagiaire au CEA, vous aurez l'opportunité de travailler au sein d'un environnement de recherche de renommée mondiale. Nos équipes sont composées d'experts passionnés et dédiés, offrant un cadre propice à l'apprentissage et à la collaboration. Vous aurez accès à des équipements de pointe et à des ressources de recherche de premier ordre pour mener à bien vos missions. Éventuellement, les travaux menés donneront lieu à une publication scientifique.

Contexte :

L’imagerie des rayonnements ionisants est une technique de visualisation de la radioactivité à l’aide d’un détecteur pixelisé. Elle est essentielle dans différents domaines d’application, notamment dans la radioprotection, pour le démantèlement ou en situation accidentelle pour une utilisation par les primo-intervenants. L’un des développements majeurs du laboratoire dans ce domaine est NanoPix, la caméra gamma à masque codé la plus compacte au monde.
Dans le cadre de ce stage, l’imagerie des rayonnements gamma sera couplée à l’interrogation photonique active (IPA). L’IPA exploite la photofission pour détecter et caractériser la matière nucléaire (uranium, plutonium et autres actinides), avec des applications allant de la sécurité aux frontières à la gestion des déchets radioactifs, en passant par la physique fondamentale. La photofission est une réaction nucléaire obtenue en irradiant le matériau avec un faisceau intense de photons de plusieurs MeV. Les produits de fission ainsi formés sont généralement radioactifs. Leur décroissance après l’irradiation s’accompagne notamment de l’émission de rayonnements gamma, observés sur des échelles de temps allant de quelques secondes à plusieurs minutes. L’analyse du spectre en énergie de ces rayonnements permet de rechercher et de quantifier les actinides. Cette information spectrométrique reste toutefois intégrée sur l’ensemble de l’objet et ne renseigne pas directement sur l’origine spatiale de l’émission. Accéder à une information spatiale sur l’émission retardée constitue une voie complémentaire pour améliorer la quantification.

Qu'attendons-nous de vous?

L’objectif principal du stage est d’évaluer la possibilité de reconstruire la distribution spatiale d’actinides à l’intérieur d’une maquette de colis de déchets radioactifs par imagerie gamma. L’enjeu est notamment d’étudier dans quelle mesure cette information spatiale permet de réduire les biais de quantification liés aux effets de matrice. Ces travaux de stage permettront ainsi d’obtenir des résultats innovants, à l’interface de l’imagerie gamma et de la mesure nucléaire active.
Le stage permettra d’acquérir une expérience complète allant de la simulation Monte-Carlo et de l’instrumentation sur accélérateur d’électrons à l’analyse de données et aux techniques d’imagerie à masque codé.

CONTACT:

giulia.rosso@cea.fr

johann.piekar@cea.fr

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Profil :

• Niveau bac + 5, master 2 ou 3e année d’école d’ingénieurs en physique nucléaire, instrumentation nucléaire, mesures nucléaires ou domaine proche. Nous cherchons avant tout une personne curieuse, attirée aussi bien par l’expérimentation que par l’analyse de données, et qui a envie de comprendre en profondeur ce qu’elle mesure.
• Des bases en programmation, idéalement en Python, ainsi que de bonnes bases en analyse de données et en statistiques seront utiles. Une première expérience des problèmes inverses constitue un plus, sans être requise.
• Aucune expérience préalable de PHITS, de Timepix3 ou de l’imagerie gamma n’est requise : formation, outils de simulation et accompagnement quotidien par l’équipe seront fournis.