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Offre proposée par

Cea

CEA

Offre de stage master 2 ou ingénieur H/F

Bagnols-sur-Cèze, Occitanie Chimie / Biologie / Agronomie
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Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.

Référence

2021-18294

Description de l'unité

Le Département de recherche sur les procédés pour la Mine et le Recyclage du Combustible (DMRC) mène des activités de recherche pour concevoir, développer et qualifier les procédés du cycle du combustible nucléaire. Dans ce cadre, le DMRC développe plus spécifiquement des procédés de dissolution, de séparation des éléments d'intérêt, de conversion en solides des éléments séparés, de fabrication de matériaux recyclés, ainsi que les démarches analytiques et de modélisation associées.

Au sein du Service d'étude des Procédés de Traitement des Combustibles (SPTC), le Laboratoire des procédés de Dissolution et Chimie aux Interfaces (LDCI) est en charge :
- de programmes de R&D, menés principalement sur la dissolution du combustible nucléaire usé à des fins de valorisation
- du soutien à l'usine actuelle de traitement des combustibles de La Hague
- de l'établissement de modèles physico-chimiques dédiés à la conception, au développement et à l'optimisation de procédés de dissolution.
Pour conduire ces travaux de recherche, le SPTC/LDCI dispose :
- d'espaces expérimentaux en inactif pour la validation de choix techniques ou pour mener des études de compréhension sur des modèles simplifiés,
- de boîtes à gants pour réaliser des essais en présence de plutonium,
- d'une chaîne blindée permettant de conduire des acquisitions expérimentales sur des objets très irradiants comme le combustible nucléaire usé.

Description du poste

Domaine

Chimie

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Offre de stage master 2 ou ingénieur H/F

Sujet de stage

Étude et modélisation d'un procédé de dissolution poussée en réacteur continu - Application aux indissous de combustible nucléaire

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Les réactions de dissolution sont présentes dans de nombreuses industries : activités extractives et minières, pharmaceutiques, hydrométallurgiques par exemple. Généralement positionnées en tête de procédé, ces étapes de dissolution nécessitent une bonne efficacité et un bon rendement. Dans un souci de proposer des procédés de dissolution durables (compacité, meilleure performance en termes de récupération des matières valorisables), la modélisation est aujourd'hui un outil permettant, non seulement de piloter de manière optimisée les procédés industriels, mais aussi de développer et dimensionner de nouveaux concepts de dissolution.

Pour ce faire, il est d'abord nécessaire d'appréhender tous les mécanismes mis en jeu et de modéliser les vitesses microscopiques de dissolution.

Cette étude, qui fait suite à d'autres thèses déjà menées sur les mécanismes de dissolution, s'intéresse plus
particulièrement à un concept de procédé de dissolution en continu, visant à dissoudre la matière non-dissoute par un procédé principal dans le cadre du retraitement du combustible nucléaire.

L'objectif, dans un premier temps, est de mesurer les vitesses de dissolution in-situ, sur des dispositifs expérimentaux éprouvés (microscopie optique). L'étude portera sur des oxydes mixtes d'uranium et de plutonium à teneur variable en plutonium, déjà synthétisés et caractérisés dans notre laboratoire.


Il s'agira, dans un second temps, de poursuivre le développement des modèles de dissolution existants. Les modèles proposés tiendront compte des cinétiques chimiques, des réactions catalytiques et du transport et accumulation de matière dans les couches limites.

Ce sujet de stage, de par la variété des domaines abordés et de la richesse des collaborations qu'il propose (Laboratoire Réactions et Génie Chimique de Nancy, Laboratoire des procédés de Dissolution et de Chimie aux Interfaces, Laboratoire de développement des procédés de Recyclage et Valorisation pour les systèmes Energétiques décarbonés), permettra au(à la) stagiaire d'acquérir et déployer des compétences qu'il(elle) pourra aisément réinvestir dans d'autres domaines ou à d'autres fins que celles de la recherche, à savoir, le génie chimique, la modélisation/simulation de procédés chimiques, l'instrumentation et les technologies optiques, le traitement d'images etc.

Le(la) stagiaire aura accès à l'ensemble des moyens de préparation et d'analyse, ainsi qu'aux outils numériques nécessaires pour réaliser cette étude (environnement Matlab/Scilab). Le stage se déroulera au sein de l'installation ATALANTE (CEA Marcoule), dans des laboratoires dotés de boîtes-à-gants dédiées à la manipulation des solutions et solides à base d'actinides.



Profil du candidat

Le(la) candidat(e) devra préparer un Master 2 ou un diplôme d'ingénieur en Chimie ou Génie Chimique.
Une première expérience des expérimentations en environnement nucléaire acquise au cours d'un stage précédent serait également appréciée, tout comme des compétences en développement informatique. Dôté(e) d'une grande curiosité scientifique, et de bonnes capacités de synthèse, le(la) candidat(e) sera force de proposition, capable de travailler de manière autonome mais aussi de collaborer avec les autres acteurs du projet.