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Position de doctorat: contrat de doctorat de 3 ans d'Aix-Marseille Université
Détection et mesure des rayonnements, interaction des rayons avec la matière, instrumentation, semi - conducteurs, physique nucléaire (fission et fusion), traitement et analyse du signal.
Abstrait
Les réactions de fusion impliquant le deutérium et le tritium produisent principalement des neutrons de 2,45MeV et 14MeV. Cependant d'autres phénomènes transitoires liés au plasma (disruption, ELM 1 , ...) ou aux systèmes de chauffage plasma (injection neutre) peuvent produire des neutrons d'énergie plus élevée. Un large fond de neutrons diffusés est également présent. Ainsi, le spectre neutronique s'étend des basses énergies à plusieurs dizaines de MeV avec des niveaux de flux couvrant plusieurs ordres de grandeur.
Si, d'une part, les neutrons transportent de l'énergie pour finalement produire de l'électricité, ils sont également indispensables au cycle du combustible de fusion: grâce à l' outil du TBM 2 situé sur la paroi interne, ils seront utilisés pour produire du Tritium. Par conséquent, une connaissance précise de ces flux neutroniques et des spectres associés est cruciale pour les expériences attendues sur la machine ITER grâce à des systèmes de surveillance en temps réel embarqués dans des TBM.
En effet, la cuve tokamak est un environnement sévère (très haute température, ultra-vide, champs magnétiques et électriques élevés, contraintes thermomécaniques, niveaux de rayonnement élevés), qui nécessite des systèmes de surveillance / mesure spécifiques et dédiés. Si le choix des concepts a été préalablement identifié (capteurs solides, photoconducteurs ou autres semi-conducteurs carbone par exemple), les besoins de R&D et de qualification restent indispensables avant l'intégration dans un TBM.
Par conséquent, le programme de recherche de thèse proposé ici sera dédié à la conception, à l'étude, au test et à la qualification de détecteurs à semi-conducteurs miniaturisés à neutrons basés sur des matériaux semi-conducteurs ad hoc tels que le carbure de silicium (SiC) ou / et les CVD au diamant pour la détection et la surveillance des neutrons. dans un environnement de fusion nucléaire représentatif.
Prototypes de détecteurs de neutrons qui seront développés et testés au cours de ce travail de thèse dans la machine WEST Tokamak dans des conditions de fusion nucléaire en particulier dans le spectre de fusion de neutrons. Il sera ensuite proposé de les tester en réacteur JHR sous un flux de neutrons plus élevé et des conditions de fort rayonnement suivant une approche de représentativité spécifique et dédiée ( du spectre de fission au spectre de fusion ).
Ces travaux de thèse seront menés à travers le partenariat fort entre le CEA (IRFM, IRESNE) [1] et Aix-Marseille Université à travers le laboratoire commun LIMMEX [2]. Les équipes impliquées de l'AMU et du CEA disposent d'une expertise scientifique, reconnue au niveau national et international, propice au lancement de nouvelles œuvres pour relever les défis à travers deux instruments scientifiques majeurs: le Réacteur Jules Horowitz en fission et le Tokamak OUEST en fusion. En effet, la mesure du flux neutronique par des détecteurs durcis à hautes performances, de plus en plus miniaturisés, est essentielle pour ces deux installations.
Master en physique, ingénierie, instrumentation, électronique, génie nucléaire, sciences des matériaux et génie,
30 Juin 2021
- Notes du dernier diplôme obtenu
- Lettre de motivation et Curriculum Vitae
- Lettre de recommandation le cas échéant
- Le rapport de stage en fin d'étude éventuellement
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