Les missions du poste
Le/la candidat(e) travaillera dans le pôle Energie et Environnement de IJCLab, dans une équipe de recherche constituée de trois chercheurs, Sylvie Delpech (DR), Céline Cannes (CR) et Davide Rodrigues (IR), dans le cadre d’un projet national, ALIS (Analyse en LIgne de Sels fondus) coordonné par Antoine Cagniant (NAAREA) et financé par France 2030.
Dans le cadre du développement de réacteurs nucléaires à base de sels fondus, NAAREA doit être en mesure de déterminer la localisation précise des éléments radioactifs et matières nucléaires et de les quantifier. En cours de fonctionnement, quasiment tous les éléments de la classification périodique sont formés et peuvent être localisés dans le sel combustible ou le gaz d’inertage du sel. Il faut donc mettre en place une technique capable d’analyser tous ces éléments, que ce soit à l’état liquide ou gazeux.
Ainsi, l’objectif de ce projet est de développer la technique LIBS pour analyser en ligne la composition du sel combustible et celle du gaz d’inertage, pour répondre aux exigences de sûreté et pour optimiser le pilotage du réacteur. La phase 1 de ce projet est la validation en laboratoire de l’instrumentation puis le déploiement en hall d’essai sur un dispositif expérimental mettant en œuvre un sel fondu et son gaz d’inertage. Le travail mené plus particulièrement à IJCLab correspond à l’étude de faisabilité expérimentale à l’échelle laboratoire sur un sel fondu statique et sur un gaz d’inertage, de compositions définies. D’autres techniques d’analyse seront nécessaires pour mener à bien ce projet, telles que l’électrochimie, ou l’ICP/AES.
Activités
Le travail sera réalisé sur un sel fondu simulant le sel fondu combustible (SIMFUEL) et d’un gaz simulant le gaz d’inertage d’un sel fondu combustible (SIMGAS). Le post-doc contribuera en particulier aux points suivants :
• Quantifier ces éléments en phases sel fondu et gazeuse.
• Détecter et mesurer les impuretés inhérentes aux montages expérimentaux et les produits de corrosion des creusets contenant le sel fondu.
• Quantifier la concentration d’oxygène dans le sel fondu, indicateur de sa qualité.
• Participer aux réunions de travail du projet ALIS. Présenter les résultats obtenus.
• Rédiger des livrables du projet ALIS.
• Publier les résultats dans des journaux scientifiques et présenter ces résultats dans des congrès nationaux et internationaux.
Compétences
Le/la candidat(e) devra être titulaire d’un diplôme de doctorat de recherche en chimie analytique. Le poste nécessite de solides connaissances de chimie en solution aqueuse ou non-aqueuse, électrochimie, une formation solide en chimiste expérimentateur et en calculs thermodynamiques. Il est important que le candidat ait des connaissances sur la chimie des sels fondus et plus particulièrement sur les réacteurs à sels fondus. En effet, les sels fondus sont des milieux complexes qui nécessitent notamment des dispositifs expérimentaux particuliers.
Le/la candidat(e) devra aussi avoir de bonnes aptitudes de communication orale et écrite (en français ET en anglais) pour présenter ses résultats au cours des réunions de travail et dans des congrès internationaux ainsi que pour rédiger les rapports et les articles dans des revues scientifiques. Nous recherchons un jeune chercheur rapidement autonome qui saura s’impliquer dans son projet, et une forte motivation pour développer des compétences dans le domaine de la chimie des sels fondus. De plus, le candidat devra être apte à travailler en équipe en utilisant les différentes techniques mises à disposition pour mener à bien son projet.
Contexte de travail
Le laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie est un laboratoire de physique sous tutelle du CNRS, de l'Université Paris-Saclay et de l'Université de Paris, créé en 2020 de la fusion de cinq UMR situées sur le campus universitaire d'Orsay : le Centre de sciences nucléaires et de sciences de la matière (CSNSM), le laboratoire d'Imagerie et modélisation en neurobiologie et cancérologie (IMNC), l'Institut de physique nucléaire d'Orsay (IPNO), le Laboratoire de l'accélérateur linéaire (LAL) et le Laboratoire de physique théorique (LPT).
Les thèmes de recherche du laboratoire sont la physique nucléaire, la physique des hautes énergies, les astroparticules et la cosmologie, la physique théorique, les accélérateurs et les détecteurs de particules ainsi que les recherches et développements techniques et applications associées pour l'énergie, la santé et l'environnement. La structure dispose de capacités techniques très importantes (environ 280 ingénieurs et techniciens) dans tous les grands domaines requis pour concevoir, mettre au point et en œuvre les dispositifs expérimentaux nécessaires à son activité scientifique : mécanique, électronique, informatique, instrumentation, techniques d'accélération, techniques de la biologie, radiochimie et physique et chimie pour l'énergie nucléaire. Ces forces techniques représentent un atout de premier plan pour la conception, le développement et l'utilisation des instruments nécessaires (accélérateurs et détecteurs). La présence des infrastructures de recherche et des plateformes technologiques rassemblées sur le site du laboratoire constitue également un atout majeur.
Ce contrat sera effectué dans le cadre du projet ALIS en collaboration avec Naarea et Iumtek, dans le pôle Energie et Environnement – équipe CHIMèNE- du laboratoire IJCLab. Cette équipe dispose de plateformes expérimentales adaptées ayant permis le développement de nombreux projets dans le domaine de la chimie des sels fondus. Peuvent être citées en exemple, les études de la chimie et le retraitement des sels fondus (fluorures et chlorures) dans le contexte des réacteurs à sels fondus à spectre rapide, le traitement pyrochimique du combustible solide, la chimie de sels caloporteurs à base de nitrates fondus pour les réacteurs rapides sodium ou les centrales solaires à concentration, la nitruration des aciers bas carbone en milieux carbonates fondus ou la dissolution des déchets métalliques pulvérulents dans les hydroxydes fondus. Cette solide expérience sur la chimie des sels fondus a été acquise dans le cadre de nombreuses études en collaboration avec le CEA, Andra, Orano, et au travers de plusieurs projets européens.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
Le laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie est un laboratoire de physique sous tutelle du CNRS, de l'Université Paris-Saclay et de l'Université de Paris, créé en 2020 de la fusion de cinq UMR situées sur le campus universitaire d'Orsay : le Centre de sciences nucléaires et de sciences de la matière (CSNSM), le laboratoire d'Imagerie et modélisation en neurobiologie et cancérologie (IMNC), l'Institut de physique nucléaire d'Orsay (IPNO), le Laboratoire de l'accélérateur linéaire (LAL) et le Laboratoire de physique théorique (LPT).
Les thèmes de recherche du laboratoire sont la physique nucléaire, la physique des hautes énergies, les astroparticules et la cosmologie, la physique théorique, les accélérateurs et les détecteurs de particules ainsi que les recherches et développements techniques et applications associées pour l'énergie, la santé et l'environnement. La structure dispose de capacités techniques très importantes (environ 280 ingénieurs et techniciens) dans tous les grands domaines requis pour concevoir, mettre au point et en œuvre les dispositifs expérimentaux nécessaires à son activité scientifique : mécanique, électronique, informatique, instrumentation, techniques d'accélération, techniques de la biologie, radiochimie et physique et chimie pour l'énergie nucléaire. Ces forces techniques représentent un atout de premier plan pour la conception, le développement et l'utilisation des instruments nécessaires (accélérateurs et détecteurs). La présence des infrastructures de recherche et des plateformes technologiques rassemblées sur le site du laboratoire constitue également un atout majeur.
Ce contrat sera effectué dans le cadre du projet ALIS en collaboration avec Naarea et Iumtek, dans le pôle Energie et Environnement – équipe CHIMèNE- du laboratoire IJCLab. Cette équipe dispose de plateformes expérimentales adaptées ayant permis le développement de nombreux projets dans le domaine de la chimie des sels fondus. Peuvent être citées en exemple, les études de la chimie et le retraitement des sels fondus (fluorures et chlorures) dans le contexte des réacteurs à sels fondus à spectre rapide, le traitement pyrochimique du combustible solide, la chimie de sels caloporteurs à base de nitrates fondus pour les réacteurs rapides sodium ou les centrales solaires à concentration, la nitruration des aciers bas carbone en milieux carbonates fondus ou la dissolution des déchets métalliques pulvérulents dans les hydroxydes fondus. Cette solide expérience sur la chimie des sels fondus a été acquise dans le cadre de nombreuses études en collaboration avec le CEA, Andra, Orano, et au travers de plusieurs projets européens.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.