موقف دكتوراه في الكيمياء التحليلية والكيمياء الكهربائية - م / ف
CNRS
مركز ابحاث, تصفح الفرص المماثلة
ar
مركز ابحاث, تصفح الفرص المماثلة
مختبر Irène Joliot-Curie للفيزياء من 2 Infinities (IJCLab) هو مختبر فيزياء تحت إشراف CNRS وجامعة باريس ساكلاي وجامعة باريس. ولدت IJCLab في عام 2020 من اندماج خمس وحدات (CSNSM ، IMNC ، IPN ، LAL ، LPT). يتكون طاقم العمل من ما يقرب من 560 موظفًا دائمًا (340 مهندسًا وفنيًا وإداريًا و 220 باحثًا ومعلمًا وباحثًا) وما يقرب من 200 غير دائم بما في ذلك 120 طالب دكتوراه. الموضوعات البحثية للمختبر هي الفيزياء النووية ، فيزياء الطاقة العالية ، الفيزياء النظرية ، الجسيمات الفلكية ، الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات ، مسرعات الجسيمات ، الطاقة والبيئة والصحة. تتمتع IJCLab بقدرات تقنية كبيرة جدًا (حوالي 280 تقنية معلومات) في جميع المجالات الرئيسية المطلوبة لتصميم أو تطوير أو تنفيذ الأجهزة التجريبية اللازمة لنشاطها العلمي ، فضلاً عن تصميم الأدوات وتطويرها واستخدامها.
سيتم تسجيل طالب الدكتوراه في مدرسة الدكتوراه في الجسيمات ، الهادرونات ، الطاقة ، النوى ، الأجهزة ، التصوير ، الكون والمحاكاة (فينيكس) في جامعة باريس ساكلاي. تشمل المجالات العلمية لـ PHENIICS فيزياء الجسيمات والفيزياء النووية وعلم الكونيات والفيزياء الفلكية والطاقة النووية والفيزياء النظرية خاصة حيث يوجد حوار قوي مع التجربة (الظواهر ، نظرية المجال الكمي ، الجاذبية ، مشكلة الجسم N ، إلخ). يغطي برنامج الأجهزة النابض بالحياة فيزياء المسرعات والكاشف ، بما في ذلك المحاكاة والتحسين. التطبيقات والجوانب المجتمعية لهذه المجالات ، مثل الكيمياء الإشعاعية والتصوير الطبي ، تكمل عرض PHENIICS وتوفر تجربة تعليمية متعددة الأوجه لطلاب الدكتوراه في جامعة باريس ساكلاي. يقع مجال مشروع الأطروحة ضمن محور "الطاقة النووية" حيث يتعلق بمعالجة الوقود النووي المستهلك.
سيتم تنفيذ مشروع الأطروحة هذا في فريق CHIMèNE في قطب الطاقة والبيئة ، بالتعاون مع ORANO. تمتلك مجموعة سيلفي ديلبك المهارات والمعدات اللازمة لتطوير دراسات في بيئات الملح المصهور على عناصر مثل الثوريوم أو اليورانيوم.
تجري حاليًا دراسة مفاعلات الملح المصهور القائمة على أملاح الكلوريد لخصوصية وجودها في وجود طيف نيوتروني سريع مما يجعلها مثيرة للاهتمام لتحويل الأكتينيدات. في دورة الوقود الفرنسية الحالية ، يتم استخراج اليورانيوم والبلوتونيوم من الوقود المستهلك بواسطة عملية PUREX لاستخدامها لاحقًا (في وقود MOX أو لمفاعلات الجيل المستقبلي). يتم تكييف الأكتينيدات الصغيرة ومنتجات الانشطار بالتزجيج لتخزينها النهائي (مخطط للتخزين العميق في موقع تخزين CIGEO). تساهم الأكتينيدات بحوالي 95٪ من السمية الإشعاعية للنفايات ، بينما تمثل 0.2٪ فقط من الحجم الإجمالي. إن التخلص من الأكتينيدات الطفيفة من النفايات من شأنه أن يقلل بشكل كبير من تسممها الإشعاعي وتأثيرها على البيئة. أحد المسارات المفضلة ، بانتظار نشر مفاعلات الجيل الرابع ، هو تحويلها عن طريق الانشطار في مفاعل نووي. يجب أن يكون لهذا خصائص معينة مثل (1) يعمل بطيف نيوتروني سريع و (2) استخدام وقود متجدد بانتظام لفصل الأكتينيدات / نواتج الانشطار ، وغالبًا ما تكون نواتج الانشطار سموم نيوترونية تلتقط النيوترونات وتقلل من كفاءة التحويل. لذلك فإن مفاعل الملح المصهور القائم على الكلوريد هو مفهوم مناسب تمامًا لتحقيق هذه الأهداف.
الهدف من هذه الرسالة هو دراسة الملح المصهور NaCl-ThCl4-CeCl3 (60-23-17 مول٪) عند 600 درجة مئوية (السيريوم يستخدم كبديل للبلوتونيوم). تسمح إضافة الثوريوم بتقليل درجة حرارة الانصهار وأيضًا زيادة أمان المفاعل من خلال تأثير دوبلر (تأثير النيوترون بسبب وجود مادة خصبة في المفاعل). بالإضافة إلى ذلك ، يوجد جدل حاليًا حول حالات الأكسدة المستقرة المختلفة للثوريوم في وسط الكلوريد المنصهر. على أساس هذه المعرفة الأولية ، فإن الدراسات الأولى التي سيتم إجراؤها في إطار هذه الأطروحة سوف تتعلق بالسلوك الكيميائي والكهروكيميائي للثوريوم في وسط الكلوريد المنصهر وتحديد حالة الأكسدة المستقرة المختلفة في هذا الوسط.
سيتعلق الجزء الثاني من الأطروحة بتطوير طريقة المعالجة الكيميائية الحرارية للوقود المستهلك. في مفاعل الملح المصهور ، إحدى عمليات إعادة المعالجة الموصى بها لاستخراج وفصل الأكتينيدات (An) من اللانثانيدات (Ln) هي الاستخراج الاختزالي الذي يتكون من ملامسة الملح المصهور لصفيحة من البزموت (أو معدن آخر من الفائدة) السائل ونقل العناصر An و / أو Ln عن طريق تفاعل الأكسدة والاختزال في المعدن السائل. في عملية الاستخراج الاختزالية ، التي طورها مختبر أوك ريدج الوطني في الولايات المتحدة الأمريكية في الستينيات ، يتم إدخال عنصر الاختزال بشكل عام في المعدن السائل ، عادةً الليثيوم أو معدن الصوديوم (المقابل لمخاليط Bi-Li أو Bi-Na). يتأكسد هذا المعدن أثناء تفاعل الأكسدة والاختزال وينتقل إلى مرحلة الملح. ثم يتم تغيير تكوين الملح والمرحلة المعدنية السائلة. وبالتالي فإن العملية ليست مثالية من حيث تدفقات المواد. علاوة على ذلك ، أظهرت الاختبارات التجريبية التي أجريت مؤخرًا أن صفيحة المعدن السائل تشبع بسرعة بالعناصر المستخرجة ، مما يحد من العملية.
البديل المقترح في هذا المشروع هو الاستخراج الاختزالي الديناميكي (DRE) والذي يتكون من (1) إجراء الاستخراج بواسطة التحليل الكهربائي مما يجعل من الممكن تجنب وجود معدن مختزل وبالتالي القضاء على مشكلة تطور تكوين المراحل و (2) لاستخلاص ، في ملح مصهور ثان ، من صفيحة المعدن السائل العناصر التي يتم اختزالها فيها ، بالتزامن مع استخلاصها ، مما يلغي مشكلة تشبع المعدن السائل. خلال هذه الرسالة ، سيتم إجراء دراسات كهروكيميائية من أجل تحديد التفاعلات التي تحدث في واجهات معدنية / ملح. سيتم تحديد حركية الاستخراج / الفصل لـ ERD بواسطة ICP-AES (مما يجعل من الممكن تحليل الآثار) عن طريق أخذ عينات من الأملاح وأيضًا عن طريق الكيمياء الكهربية باتباع الاختفاء (على جانب واحد) والمظهر (على الجانب الآخر) ) الإشارات الكهروكيميائية المميزة للعناصر المدروسة. سيتم إنشاء العلاقة التحليلية على الإمكانية التي سيتم فرضها كدالة لخصائص الأكسدة والاختزال للعناصر وسيتم تحسين الظروف التجريبية ومواد الأنود والكاثود.
اختر البلد الذي توّد السفر إليه للدراسة مجانا أو العمل أو التطوع
