Le stage s’inscrit dans le cadre de l’étude du conditionnement par vitrification des déchets issus de nouveaux types de réacteurs nucléaires ; les Réacteurs à Sel Fondu (RSF).

L’exploitation de ces réacteurs va engendrer de nouveaux déchets enrichis en éléments contraignants qui nécessitent d’être conditionnés en répondant aux exigences opérationnelles. 

L’objectif du stage est d’élaborer et de caractériser des matrices de conditionnement spécifiques (vitreuse ou céramique, non radioactives) afin de simuler le conditionnement des déchets issus des RSF.

Dans un premier temps, les compositions d’étude seront définies afin d’évaluer la faisabilité des matrices. Ensuite, il faudra proposer un protocole de synthèse efficace et reproductible permettant l’étude de ces matériaux.

Dans un second temps, les caractéristiques structurales et microstructurales des matrices seront étudiées par diverses techniques expérimentales avancées (MEB, DRX, Raman). A la suite de cela, une partie sera dédiée à l’étude de la durabilité chimique de ces matériaux inorganiques afin d’approfondir les connaissances de base du comportement long terme de ces nouvelles matrices de conditionnement.

Les propriétés thermiques des matériaux seront aussi étudiées par analyses thermiques. Enfin, d’éventuelles caractérisations de diffraction des rayons X en température pourront également être réalisées. A l’aide de ces différentes caractérisations, il nous sera possible de contrôler la faisabilité des nouvelles matrices de conditionnement.

L'ensemble des expérimentations sera mené sur des matériaux non radioactifs. L'étudiant réalisera lui-même l'ensemble des élaborations et caractérisations (microscopies MEB et optique, ATD/ATG, analyse d'images, Raman...) à l'issue d'une période de formation.

Des compétences en matériaux (physique et chimie, caractérisations) ainsi qu'un goût pour l'expérimentation et la caractérisation sont nécessaires pour mener à bien ce sujet.

L’étude se déroulera au sein du Laboratoire de Formulation et Caractérisation des Matériaux minéraux (LFCM), lui-même rattaché au Service d’Etudes des Matériaux et de l’Etanchéité (SEME), 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.

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