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Post-Doc CEA 2020 : étude du gonflement par cavités d'un alliage d'aluminium irradié sous faisceau d'ions

Entreprise/Labo : LM2E, CEA Paris-Saclay (91) / 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 du 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. Pour simuler l’irradiation neutronique en accélérant le taux de dommages, des échantillons ayant subi divers traitements thermiques ont été irradiés dans un accélérateur de particules à plusieurs doses aux ions tungstène. Le travail du post-doc consistera à analyser les échantillons par différentes techniques : microscopie électronique à transmission (MET) et sonde atomique tomographique (SAT). Le gonflement sera estimé par analyse d’images à partir des densités et tailles de cavités mesurées. Le post-doc déterminera aussi les conditions pour une seconde campagne d’irradiations avec un ion plus léger, à planifier en 2021. Les préparations et les examens des échantillons irradiés durant cette seconde campagne seront réalisés en cas de prolongation du contrat. Les résultats obtenus seront pris en compte dans un modèle de gonflement existant pour reproduire la cinétique de gonflement en fonction du traitement thermique. Puis en utilisant la dépendance en masse du seuil de dommages pour le gonflement par cavités, ce même modèle pourra être utilisé pour simuler le gonflement sous flux de neutrons pour les différents traitements thermiques.

Compétences requises : Science des Matériaux, pratique de la Microscopie Electronique à Transmission.

 



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

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