Stage - Caractérisations Expérimentales sur du Combustible Irradié H/F CEA

Ce stage a pour objectif d'investiguer un éventuel lien entre la présence des défauts d'irradiation, observés à l'échelle nanométrique dans le combustible irradié et les paramètres cristallins mesurés à l'échelle micrométrique. Les travaux seront réalisés au sein d'un laboratoire de caractérisation des combustibles irradiés, unique en France, doté d'instruments de pointe permettant des analyses multi-échelles de haute précision.

Contexte scientifique:
Avec l'émergence de nouvelles start-ups dans le domaine du nucléaire, notamment autour du développement de technologies innovantes pour les Réacteurs à Neutrons Rapides (RNR), il devient essentiel d'élargir la base de validation des codes de performance du combustible. En particulier, les régimes de fonctionnement à plus faible puissance linéique - encore peu étudiés - suscitent un intérêt croissant.

Objectif du stage:
Ce stage vise à améliorer la compréhension des mécanismes de gonflement du combustible induits par les défauts d'irradiation dans des régimes atypiques de fonctionnement. Pour cela, une approche combinée reposant sur la Diffraction des Rayons X (DRX) et la Microscopie Électronique en Transmission (MET) sera mise en oeuvre.

Cette méthodologie permettra :
- d'évaluer le gonflement cristallin à partir des variations de la position, de la largeur à mi-hauteur et de l'intensité des pics sur les diffractogrammes,
- et de quantifier la densité de dislocations via l'analyse des lames minces au MET.

Ces analyses seront effectuées à différentes positions radiales dans le combustible irradié. Ce dernier, soumis à un gradient thermique marqué entre son centre et sa périphérie, offre un cas d'étude particulièrement pertinent pour analyser l'évolution de la densité des dislocations.

vos missions consisterons à :
- Se familiariser avec le sujet via une revue bibliographique sur les phénomènes de gonflement et de défauts d'irradiation à basse températures dans les combustibles RNR,
- Optimiser les paramètres d'acquisition de la DRX,
- Acquérir des diffractogrammes à différentes positions radiales dans le combustible
- Assister à la préparation de lames minces grâce à un équipement nucléarisé dédié (MEB-FIB)
- Caractériser par MET la densité de dislocations dans les lames minces
- Analyser et interpréter les résultats en vue de corréler les caractérisations DRX et MET.

Ces résultats serviront de base à un travail de doctorat visant à approfondir le comportement sous irradiation de tels combustibles.