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Post-doc 2021-2022 : étude du gonflement par cavités d’un alliage d’aluminium irradié sous faisceau d’ions

Entreprise/Labo : CEA / Saclay (91)

Description :

Contexte : Le post-doc se déroulera au Laboratoire de Microscopie et d'Etudes de l'Endommagement (DES/ISAS/DMN/SEMI/LM2E) du CEA sur le site de Paris-Saclay (91). Au sein de la Direction des Energies (DES), et du Département des Matériaux pour le Nucléaire (DMN), le LM2E a pour missions de caractériser et de comprendre l’évolution de la microstructure des matériaux irradiés en réacteur nucléaire (métaux et oxydes principalement) et d’étudier les mécanismes de corrosion de ces matériaux.

Sujet du post-doc : Sous l’effet du flux neutronique, les alliages d’aluminium utilisés dans les réacteurs nucléaires expérimentaux sont soumis à un gonflement volumique qui impacte leur géométrie. Il est donc important d’estimer ce gonflement en fonction de ses conditions d’irradiation. Sous l’effet du flux de neutrons rapides, il se forme des cavités dans les alliages, qui provoquent un gonflement macroscopique. L’objectif de ce post-doc est d’étudier l’influence du traitement thermique d’un alliage d’aluminium sur le dommage seuil à partir duquel apparait un gonflement gazeux, et l’impact de la masse de l’ion incident sur ce seuil. De plus, des échantillons ayant subi divers traitements thermiques ont été réalisés pour étudier l’impact de la microstructure initiale sur le seuil de gonflement par cavités. Pour simuler l’irradiation neutronique en accélérant le taux de dommages, des lames minces issues des différents alliages seront irradiées aux ions lourds dans un accélérateur de particules. Le travail du post-doc consistera à analyser les échantillons essentiellement par microscopie électronique à transmission (MET) et possiblement en sonde atomique tomographique (SAT) avec l’aide du personnel compétent. Il utilisera l’analyse d’images pour mesurer les densités et tailles de cavités. Un volet de son travail consistera à déterminer à l’aide du logiciel SRIM les conditions d’irradiation pour des campagnes d’irradiations avec des ions de différentes masses. Le post-doc mènera ces projets d’irradiations depuis la préparation des échantillons jusqu’à l’exploitation des résultats et leur prise en compte dans un modèle de gonflement existant. L’objectif est de pouvoir simuler la cinétique de gonflement en fonction du traitement thermique de l’alliage, et de la masse de l’ion incident, puis d’en déduire le gonflement sous flux de neutrons. Une prolongation du contrat pour une année supplémentaire pourra être envisagée pour mener à terme ce projet.

Compétences requises : Science des Matériaux, pratique de la Microscopie Electronique à Transmission.
Date de début : à partir de Mai 2021.
Durée : 1 an, renouvelable 1 fois.
Lieux : le post-doc se déroulera au sein du Laboratoire de Microscopie et d'Etudes de l'Endommagement (DES/ISAS/DMN/SEMI/LM2E), au CEA sur le site de Paris-Saclay (91)



Contact : Olivier DOYEN, chef du LM2E, Bénédicte KAPUSTA, ingénieur-chercheur au LM2E

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