Stage - Mesure Nucléaire et Analyse pour la Détermination de la Teneur en Uranium H/F CEA

Vous serez accueilli·e au sein de l'IRESNE, institut de la DES, où vous intégrerez l'équipe du laboratoire et participerez pleinement à ses activités.

Dans le cadre d'une collaboration avec Orano, le CEA étudie la performance de sondes gamma utilisées pour la détermination de la concentration en uranium du minerai dans des puits de forage. Plusieurs types de sondes, dont le principe repose sur la détection des rayonnements gamma émis par l'uranium et ses descendants, peuvent être mises en oeuvre, ainsi que différentes méthodes d'analyses. Associé à cet aspect expérimental, des codes de calcul sont utilisés pour modéliser et prendre en compte des effets physiques - tels que le déséquilibre radioactif de la chaine de décroissance ou l'atténuation des rayonnements dans le minerai - pour obtenir une teneur en uranium la plus précise et la plus juste.

L'objectif du stage est de réaliser des études comparatives calculs/calculs et calculs/expérience pour évaluer les performances (justesse, précision, temps de calcul) de différents codes Monte Carlo (TRIPOLI4, MCNP, PHITS) pour la simulation de la réponse de sondes de spectrométrie gamma utilisées en prospection minière de l'uranium. Cette étude permettra d'identifier les limites et les pistes d'améliorations possibles des voies de modélisation proposées.

Une autre étude se focalisera sur la réponse de détecteurs de type Geiger-Müller, qui repose sur des mécanismes d'interaction différents des sondes à cristaux solides comme les détecteurs germanium, NaI ou CeBr.

Enfin, un troisième volet portera sur des méthodes d'analyse avancées (Machine Learning, méta-modèles) afin de simuler la réponse de sondes gamma spectrales dans différents environnements de forage en vue d'établir des modèles de prédiction de la teneur en uranium par apprentissage automatique. La validité de ces simulations sera ensuite testée sur des diagraphies de puits réels.