Capteurs intelligents pour la localisation et quantification de matière nucléaire

L’unité d’accueil est responsable de l’estimation de la masse de matière nucléaire présente dans les installations et les produits issus du centre de Valduc. Dans ce cadre, elle s’appuie sur des méthodes de mesure non destructive, comme la spectrométrie gamma
passive, bien adaptée aux déchets de faible densité ou le comptage neutronique passif pour les objets plus denses. Les moyens de
mesure mettant en oeuvre le comptage neutronique passif permettent de détecter la fission spontanée des noyaux pairs puis de les
quantifier.
Nous proposons au doctorant d’intégrer une équipe d’ingénieurs chercheurs et de techniciens chargés du suivi et de l’exploitation
de ces moyens de comptage.
Objectif : La thèse vise à concevoir, mettre en oeuvre et valider un système composé de capteurs intelligent permettant la
localisation et la quantification de matière nucléaire dans un grand volume, tel qu’une cellule ou une boîte à gants. Ce système
permettra de contrôler et sécuriser les opérations impliquant des matières nucléaires en offrant une visualisation en temps réel de leur distribution.
Outre la maitrise de la mesure nucléaire, le doctorant devra développer des compétences en informatique, électronique, réseau,
suivi de projet.
1. Étude bibliographique : Analyse des travaux existants sur les détecteurs, les méthodes de localisation et de quantification de
matière nucléaire.
2. Conception et optimisation des mini-capteurs: Étude des différentes technologies de détection, conception et optimisation des
mini-capteurs en fonction des besoins spécifiques du système de localisation et de quantification. Définition des problématiques de
mesures et modélisation via MCNP (une formation interne sera assurée). Exploitation et analyse des résultats de simulation ;
3. Développement du système de localisation et de quantification : Intégration des mini-capteurs dans un réseau de détection
intelligent, développement d’algorithmes de reconnaissances des signaux, de traitement des données, et mise en oeuvre d’un
système de visualisation en temps réel.
4. Validation expérimentale : Mise en place d’expériences de validation dans des conditions réalistes, en utilisant des matières
nucléaires représentatives. Comparaison des résultats obtenus avec le système développé et les méthodes de référence.
Impact : Le succès de cette thèse permettra de développer un système innovant de localisation et de quantification de matière
nucléaire, offrant une meilleure sécurité et un contrôle accru des opérations impliquant des matières nucléaires. Ce système pourra
être utilisé dans divers domaines, tels que la recherche, l’industrie nucléaire, et la gestion des déchets radioactifs.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

The reception unit is responsible for estimating the mass of nuclear material present in the facilities and products from the Valduc center. In this context, it relies on non-destructive measurement methods, such as passive gamma spectrometry, well suited to low-density waste, or passive neutron counting for denser objects. Means of measurement involving passive neutron counting allow the detection and quantification of spontaneous fission of even-numbered nuclei.
We offer the doctoral student the opportunity to join a team of engineer-researchers and technicians in charge of monitoring and operating these counting means.
Objective: The thesis aims to design, implement, and validate a system composed of intelligent sensors for the localization and quantification of nuclear material in a large volume, such as a cell or a glove box. This system will allow the control and securing of operations involving nuclear materials by providing real-time visualization of their distribution.
In addition to mastering nuclear measurement, the doctoral student will need to develop skills in computing, electronics, networking, and project management.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Pôle fr : Direction des Applications Militaires
Pôle en : Military Applications
Département : Archive des laboratoires DAM (ne pas utiliser)
Service : SMNC
Laboratoire : LMNE
Date de début souhaitée : 01-10-2025
Ecole doctorale : Ecole Doctorale des Sciences pour l’Ingénieur (EDSPI)
Directeur de thèse : MARTIN FRANCK
Organisme : Université Clermont Auvergne
Laboratoire : Laboratoire de Physique de Clermont Auvergne

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction des Applications Militaires
Pôle en : Military Applications
Département : Archive des laboratoires DAM (ne pas utiliser)
Service : SMNC

Master Ingénierie nucléaire