Stage en Instrumentation Nucléaire H/F CEA

Le stage est proposé par l'équipe d'imagerie des rayonnements ionisants du laboratoire. L'imagerie des rayonnements ionisants est
une technique de visualisation de la radioactivité nécessaire dans de nombreux domaines applicatifs et très pertinente notamment
dans le cadre de situations accidentelles pour une utilisation par des primo-intervenants. Un des développements majeurs du
laboratoire en imagerie est le spectro-imageur gamma à masque codé Nanopix3, la plus compacte du monde. Les travaux effectués
au cours de ce stage ont pour visée une amélioration des performances de Nanopix3.
La spectro-imagerie gamma à masque codé est une technique permettant de localiser et d'identifier des radionucléides grâce à la
signature spectrale du rayonnement gamma qu'ils émettent. Les positions des sources radioactives ainsi identifiées sont
représentées sous forme de carte de couleurs en deux dimensions, faisant apparaître des points chauds. Cette méthode permet de
définir les protocoles adaptés pour la gestion et l'évacuation des radionucléides détectés, notamment dans le secteur de l'industrie
nucléaire. Cependant, cette technique présente deux principales limites. La première survient lorsqu'il existe plusieurs sources d'un
même radionucléide dans une même zone : seule la plus intense est souvent détectée, les autres pouvant ainsi être masquées. La
seconde apparaît lorsque les limites de détection du système sont atteintes : des artéfacts de reconstruction, appelés points froids,
peuvent alors apparaître, rendant l'interprétation de la carte plus incertaine. Pour pallier ces limites, une approche dite de soustraction
itérative consiste à éliminer virtuellement la contribution de la source la plus intense afin de révéler d'éventuelles sources plus faibles.
Cette méthode, déjà éprouvée en astrophysique, n'a pas encore été évaluée dans le contexte de l'industrie nucléaire où les conditions
expérimentales sont bien différentes. L'objectif du stage consistera donc à adapter et appliquer l'approche de soustraction itérative
au domaine de l'industrie nucléaire, puis d'en évaluer les performances et les limites, d'abord par simulation numérique Monte-Carlo
puis au moyen de campagnes expérimentales.
Dans le cadre de ce stage, l'étudiant·e sera amené·e à se familiariser avec les techniques d'imagerie utilisées au sein du laboratoire
ainsi qu'avec les algorithmes de reconstruction. En plus des outils propres à la technologie, l'étudiant·e utilisera des outils de
programmation (Python/Matlab) et sera amené·e à utiliser des codes de simulation Monte-Carlo tels que MCNP6.3. Une aisance
avec la programmation et le traitement de données est primordiale.