Propriétés des défauts induits par irradiation et de leurs interactions avec des solutés par mesure de résistivité et de spectroscopie d'annihilation de positons

Le laboratoire CEMHTI (conditions extrêmes pour les matériaux : Hautes températures et irradiations) est situé sur le campus CNRS d’Orléans. Un de ses axes prioritaires de recherche porte sur l'étude du comportement des matériaux sous irradiation et en particulier la caractérisation des défauts dans les matériaux pour le nucléaire. Le laboratoire possède des ; outils originaux en France comme un accélérateur de positons lents pour sonder des défauts lacunaires et un accélérateur Pelletron pour réaliser des irradiations et des mesures de résistivité in situ.

Contexte :

Les matériaux métalliques sont essentiels pour la conception des réacteurs nucléaires de fission ou de fusion. Dans ces environnements extrêmes, de nombreux défauts tels que les lacunes, interstitiels et boucles de dislocation, sont créés dans les matériaux. Ceux-ci influencent fortement leurs propriétés mécaniques et électriques. La compréhension fine de ces défauts est essentielle pour prédire le comportement à long terme des alliages et optimiser leur tenue en service.

La spectroscopie d’annihilation de positons (PAS) et la mesure de résistivité électrique sont deux méthodes complémentaires particulièrement sensibles à la présence de défauts ponctuels et à leur évolution après irradiation ou recuit thermique.

Le stage vise à caractériser les défauts ponctuels et les amas de lacunes formés dans des alliages métalliques (Fe–Cr, Ni–Fe) par mesure de résistivité et de PAS, de corréler les résultats de ces mesures effectuées sur les mêmes échantillons. Nous prévoyons aussi d’étudier l’évolution de ces défauts en fonction du traitement thermique (recuit) et/ou de la dose d’irradiation et de tenter d’établir un modèle de corrélation entre les types de défauts détectés et la variation de la résistivité.

Le ou la stagiaire se formera à la préparation des échantillons (polissage, recuit) et aux techniques de caractérisation citées plus haut. Il/elle participera aux irradiations et aux mesures de résistivité électrique en fonction de la température par la méthode des 4 pointes et de spectroscopie d’annihilation de positons réalisées avec l’accélérateur de positons par spectrométrie d’élargissement Doppler. Il/elle traitera les données et les comparera à la littérature.

Master sciences des matériaux, physique appliquée

notions en métallurgie et instrumentation