Ingénieur Étude et Recherche en Mécanique et Matériaux Junior H/F ASNR (Autorité de sûreté nucléaire et de radioprotection)

En France, le conditionnement de certains déchets radioactifs repose sur l'utilisation de matrices d'enrobage à base de géopolymères, une alternative prometteuse aux liants hydrauliques classiques. Cependant, leur comportement chimio-mécanique en milieu de stockage, notamment face à des agressions chimiques comme l'attaque par le magnésium, reste mal connu. Comprendre la durabilité de ces matériaux est crucial pour garantir leur fonction de confinement à long terme. Les géopolymères à base de laitier (AAS) et de métakaolin (AAMK) présentent des assemblages de phases distincts (C-N-A-S-H vs N-A-S-H), influençant leur stabilité chimique et mécanique. Des études récentes suggèrent que la présence de magnésium accélère la réaction sulfatique externe des AAS, tandis que son effet sur les AAMK reste à explorer.

Ce stage s'inscrit dans le projet européen EURAD 2 (Work-Package 7 LOPERA) et vise à étudier l'impact de l'attaque par le magnésium sur des géopolymères durcis (AAS et AAMK). Les travaux se structureront autour de trois axes principaux :

1. Préparation et vieillissement des échantillons Vous concevrez des matériaux modèles à base de géopolymères (AAS et AAMK) en faisant varier les rapports metakaolin/C3S/SiO2 de silicate. Les échantillons, de taille centimétrique, seront immergés dans une solution de MgCl? pendant un an. Des prélèvements périodiques permettront de suivre leur évolution.

2. Caractérisation des mécanismes de dégradation Vous réaliserez des analyses SEM-EDS et DRX pour identifier la décalcification des phases C-N-A-S-H et la précipitation de phases magnésiennes (M-S-H, brucite). En parallèle, des essais de nano-indentation dans les mêmes zones caractérisées évalueront les conséquences mécaniques de ces transformations minéralogiques.

3. Interprétation et valorisation des données Vous synthétiserez les résultats pour établir des liens entre l'évolution minéralogique, la microstructure et les propriétés mécaniques des matrices. Ces données alimenteront la modélisation de l'enrichissement magnésien dans les géopolymères, en collaboration avec les partenaires du projet EURAD 2. Ce stage offrira une expérience complète, alliant expérimentation, caractérisation avancée et analyse critique, dans un contexte applicatif majeur pour la sûreté du stockage des déchets radioactifs.