In-Situ Recovery de l'uranium dans des minéralisations canadiennes à très forte teneur: caractérisation expérimentale des écoulements réactifs couplés à l'imagerie RX // In-Situ Recovery of Uranium in High Grade Canadian Mineralization: Experimental Chara

Résumé de l'offre de thèse : Optimisation de la récupération in situ (ISR) de l'uranium
Contexte et objectifs
La récupération in situ (ISR) est la méthode dominante pour l'extraction de l'uranium, consistant à injecter des solutions lixiviantes pour dissoudre le minerai directement dans le réservoir. L'apparition de nouveaux gisements canadiens, caractérisés par une forte teneur, une grande profondeur et une compacité importante, pose des défis techniques inédits.
Cette thèse, menée dans le cadre de la Chaire Industrielle ANR SATURNE, vise à décrypter les mécanismes physiques, chimiques et hydrodynamiques régissant les écoulements réactifs dans ces milieux géologiques complexes. L'objectif est de comprendre finement la dissolution, le transport des espèces et l'évolution dynamique de la porosité et de la perméabilité de la roche hôte.
Approche méthodologique
Le projet s'appuie sur un dispositif expérimental innovant couplant des analyses physiques, chimiques et minéralogiques avec l'imagerie par rayons X. Cette technologie permet un suivi spatio-temporel haute résolution de la structure poreuse en cours de lixiviation, offrant une observation directe des phénomènes à l'œuvre.
Missions du doctorant(e)
Le candidat retenu aura pour principales missions :
Conduire et interpréter des expériences de laboratoire reproduisant les conditions de l'ISR.
Développer des protocoles d'imagerie par tomographie X pour caractériser l'évolution du milieu.
Utiliser des outils d'analyse quantitative pour mesurer les variations de porosité et de perméabilité.
Contribuer au développement de modèles numériques prédictifs.
Valoriser les travaux par des publications scientifiques et des présentations en conférences.
Collaborer étroitement avec les équipes R&D d'Orano pour assurer le transfert technologique.
Profil recherché
Les candidats doivent être titulaires d'un Master 2 (ou équivalent) en physique, géosciences, chimie, génie des procédés ou disciplines apparentées. Les compétences attendues incluent :
Des bases solides en physique des milieux poreux, mécanique des fluides ou hydrogéologie.
Un vif intérêt pour les approches expérimentales et les phénomènes couplés.
Des capacités en programmation scientifique et analyse de données.
Une maîtrise de l'anglais et du français, tant à l'écrit qu'à l'oral.
Une aptitude au travail autonome et multidisciplinaire.
Modalités de candidature
Les personnes intéressées doivent adresser un CV détaillé, une lettre de motivation et les coordonnées de trois référents à : patrice.creux@univ-pau.fr.
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PhD Position Summary: Optimization of In-Situ Recovery (ISR) for High-Grade Uranium
Context and Objectives
In-Situ Recovery (ISR) is the primary global method for uranium extraction, involving the injection of leaching solutions to dissolve ore directly within the reservoir. The emergence of new, high-grade, and deep Canadian deposits presents unique technical challenges.
This PhD project, hosted by the ANR Industrial Chair SATURNE at the University of Pau and the Adour Region (UPPA), aims to advance the understanding of the physical, chemical, and hydrodynamic phenomena governing reactive flow in heterogeneous, highly mineralized geological media. Research will focus on dissolution mechanisms, solute transport, and the real-time evolution of porosity and permeability.
Methodological Approach
The research leverages a cutting-edge experimental platform that integrates physical, chemical, and mineralogical characterization with high-resolution X-ray imaging. This setup allows for precise spatio-temporal monitoring of pore-scale structural changes during reactive leaching.
Core Research Responsibilities
The candidate will engage in a multi-disciplinary program involving:
Experimental Design: Reproducing reservoir conditions to investigate reactive dissolution and hydrodynamic impacts.
Advanced Imaging: Implementing X-ray computed tomography (CT) to quantify changes in pore structure and mineral distribution.
Analytical Monitoring: Utilizing techniques such as ICP-MS to track uranium and solute concentration.
Numerical Modeling: Interpreting experimental data to develop predictive models for reactive flow.
Knowledge Transfer: Publishing in international journals and collaborating with Orano's R&D teams for industrial application.
Candidate Profile
Applicants must hold a Master's degree in Physics, Geosciences, Geology, Geochemistry, Chemistry, or Engineering (Chemical/Process/Petroleum). Essential qualifications include:
Strong foundation in fluid mechanics, porous media, or hydrogeology.
Aptitude for experimental research and coupled physical–chemical processes.
Proficiency in scientific programming and data analysis.
Experience with 3D imaging (CT) or ICP-MS is highly desirable.
Excellent communication skills in English and French.
Research Environment & Application
The project is a collaborative effort between UPPA, Orano, Mines Paris – PSL, and IMFT, providing the candidate with access to state-of-the-art facilities and an extensive international research network.
Submission: Interested candidates should submit a CV, a cover letter detailing their research interests, and contact information for three referees.
Application Address: patrice.creux@univ-pau.fr
Deadlines: Apply by August 31, 2026. The position commences on October 1, 2026.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Partenariat d'entreprises ou d'associations

Université de Pau et des Pays de l'Adour

211 Sciences Exactes et leurs Applications

Les candidat(e)s devront être titulaires d'un Master 2 (ou diplôme équivalent) dans l'un des domaines suivants : (Physique ; Géosciences ; Géologie ; Géochimie ; Chimie ; Génie chimique ; Génie des procédés ; Génie pétrolier ou discipline apparentée). Les compétences suivantes seront particulièrement appréciées : • Solides connaissances en physique des milieux poreux, mécanique des fluides, transferts réactifs ou hydrogéologie ; • Intérêt marqué pour les approches expérimentales et la compréhension des phénomènes couplés dans les systèmes géologiques ; • Expérience en tomographie RX, imagerie 3D ou traitement d'images ; • Connaissances en géochimie réactive ou en hydrométallurgie ; • Familiarité avec les techniques analytiques de type ICP-MS ; • Compétences en programmation scientifique et en analyse de données ; • Capacité à travailler de manière autonome tout en évoluant dans un environnement multidisciplinaire ; • Excellentes qualités rédactionnelles et de communication scientifique en français et en anglais.
Applicants must hold a Master's degree (or equivalent) in one of the following fields: (Physics, Geosciences, Geology, Geochemistry, Chemistry, Chemical Engineering, Process Engineering, Petroleum Engineering or a related discipline The following skills and qualifications are particularly valued: • Strong background in porous media physics, fluid mechanics, reactive transport, or hydrogeology; • Strong interest in experimental approaches and coupled physical–chemical processes in geological systems; • Experience with X-ray CT imaging, 3D imaging, or image processing; • Knowledge of reactive geochemistry or hydrometallurgy; • Familiarity with ICP-MS analytical techniques; • Programming skills and experience in scientific data analysis (preferred); • Ability to work independently while contributing effectively in a multidisciplinary research environment; • Strong scientific writing and communication skills in both English and French.