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Offres de stage / thèse

Dernière mise à jour : vendredi 2 décembre 2016, par Gregoire Henning

Les offres de stage et thèse 2017 sont pourvues. Recontactez nous l’année prochaine.

Offres de stage et thèse

Le groupe Données Nucléaires pour les Réacteurs propose des sujets de stage et de thèse qui abordent tous les volets d’un travail expérimental en physique nucléaire : instrumentation, analyse de données, simulations, interprétation théorique, ... En collaboration avec d’autres expérimentateurs ainsi que des théoriciens de nombreux instituts.

- Etude des réactions natZr(n,xn) par la méthode de la spectroscopie gamma prompte
- Caractérisation de détecteurs Germanium pour l’étude des réactions (n, xnγ)

The Données Nucléaires pour les Réacteurs Group offers thesis and internship subjects which addresse all aspects of experimental work in nuclear physic : instrumentation, data analysis, simulations, theoretical interpretation, ... in collaboration with other experimentalists and theoreticians from several institutes.

- Study of natZr(n,xn) reaction with the prompt gamma spectroscopy method
- Characterization of Germanium detectors for the study of (n, xnγ) reactions

Etude des réactions natZr(n,xn) par la méthode de la spectroscopie gamma prompte

Dans le cadre de la mise au point des réacteurs nucléaires de 4e génération dont certains pourront traiter les déchets à durée de vie longue, le groupe Données Nucléaires pour les Réacteurs se consacre à la mesure des sections efficaces de réactions (n,xn γ) sur des actinides.
Actuellement nous réalisons nos expériences auprès du faisceau de neutrons « blanc » de GELINA (EC-JRC Geel, Euratom) qui délivre des neutrons jusqu’à une énergie de 20 MeV. Compte tenu de la distribution en énergie de ces neutrons, cette installation est particulièrement bien adaptée à l’étude des réactions de diffusion inélastique (réaction (n,xn) avec x=1). L’équipe a donc développé un dispositif expérimental basé sur la spectroscopie γ prompte couplée à la mesure du temps de vol permettant l’étude de la diffusion inélastique des neutrons sur les actinides.
La future installation NFS (Neutron For Science) de SPIRAL2 (Ganil, Caen) fournira des neutrons plus énergétiques (jusqu’à 40 MeV), ce qui devrait permettre d’étudier des réactions (n,xn) où plusieurs neutrons sont émis. Nous avons déposé, en collaboration avec nos collègues du EC-JRC (Geel) et de l’IFIN (Bucarest) une proposition d’expérience dont le but est de comparer les méthodes d’activation et de spectroscopie γ prompte pour la mesure des sections efficaces de réaction (n,xn) dans le cas de la réaction 90Zr(n,3n). Cette proposition a été acceptée par le « Scientific Advisory Committee » de GANIL et a été classée en « day one experiment », ce qui signifie qu’elle pourra avoir lieu dès la mise en service de l’installation NFS.
Le but du stage proposé est de participer activement à la préparation de cette expérience. Le travail présente plusieurs aspects. Dans un premier temps, l’étudiant devra se familiariser avec les deux méthodes expérimentales envisagées (activation et spectroscopie γ) afin de bien comprendre les enjeux de cette expérience. Puis, il travaillera sur la définition du protocole expérimental : estimation du temps faisceau, préparation des méthodes d’analyse. De plus, des données sur un échantillon de zirconium naturel ont été enregistrées à GELINA, l’étudiant devra donc analyser ces données en vue d’extrapoler les transitions qui pourront être étudiées auprès de l’installation NFS.
En offrant la possibilité à un étudiant de s’immerger dans la phase préparatoire d’une expérience, ce stage lui permettra donc de découvrir un aspect fondamental du travail de physicien nucléaire.

Poursuite en thèse possible.

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Etude des réactions natZr(n,xn) par la méthode de la spectroscopie gamma prompte

Caractérisation de détecteurs Germanium pour l’étude des réactions (n, xnγ)

Les activités du groupe Données Nucléaires pour les Réacteurs s’inscrivent dans le cadre des mesures de données nucléaires appliquées aux réacteurs du futur. L’étude et l’optimisation précises des nouveaux systèmes et des nouveaux cycles de combustible nécessitent d’améliorer la qualité des bases de données nucléaires évaluées, qui sont utilisées pour les simulations. Cela requiert un travail conjoint sur les aspects expérimentaux et théoriques des processus nucléaires mis en jeu dans un réacteur. Un de ces enjeux est la réduction significative des incertitudes associées aux données expérimentales.
Dans ce contexte, notre équipe concentre ses efforts sur une meilleure connaissance du processus de diffusion inélastique des neutrons, noté (n, xn). Pour cela, nous utilisons la méthode de la spectroscopie gamma prompte qui nous permet de mesurer les sections efficaces de réactions (n, xnγ). En combinant nos mesures avec les prédictions de modèles théoriques, nous pouvons déduire les sections efficaces de réactions (n, xn). Notre programme de mesures concerne plus particulièrement les réactions mettant en jeu des actinides. Les expériences se déroulent auprès du faisceau de neutrons de GELINA où nous avons développé le dispositif GRAPhEME, constitué d’un ensemble de détecteurs Germanium planaires et d’une chambre à fission.
Lors des précédentes campagnes de mesure, des échantillons de 235U, 232Th, natU ont été placés sous faisceau. Nos prochains défis visent la mesure sur des cibles très radioactives telles que 233U et 239Pu et nécessitent le développement d’un système de détection adapté ; tout en portant une attention particulière à la minimisation des sources d’incertitudes liées à nos instruments de mesures.
Pour améliorer le dispositif existant, de nouveaux détecteurs Germanium de Haute Pureté seront ajoutés au dispositif existant. Avant cela, ces détecteurs doivent être précisément caractérisé en réalisant des tests sous sources ainsi que des simulations.
Ce stage propose un travail expérimental et instrumental. Dans un premier temps, le/la stagiaire devra se familiariser avec le contexte général des mesures de données nucléaires appliquées aux recherches sur les réacteurs du futur. Ensuite il/elle aura en charge les tests et la caractérisation des détecteurs : mesure de résolution en énergie, mesure d’efficacité, ... Enfin, le/la stagiaire modélisera les détecteurs avec des codes de simulations tels que GEANT4 ou MCNP afin de reproduire les données collectées.
Ce stage convient aux étudiants de M2 ou M1 et peut déboucher sur un sujet de thèse.

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Caractérisation de détecteurs Germanium pour l’étude des réactions (n, xnγ)