Stage - bac+4/+5 - détermination du point critique du fer et application aux impacts planétaire[...]

Stage - Bac+4/+5 - Détermination du point critique du fer et application aux impacts planétaires - H/F


Description du poste

Physique du noyau, atome, molécule


Sujet de stage

Lors des impacts géants tels que celui qui aurait formé la Lune à partir de la collision entre la Terre et Théia, une partie importante des matériaux constitutifs se retrouvent vaporisés lors de l’impact, mélangeant intimement les deux objets et formant une synestia. Cette synestia, se condensant, forme ensuite un satellite, la Lune. La composition finale de la Lune est donc directement reliée à la fraction des différents matériaux se vaporisant lors de l’impact géant. De par la violence du choc lors de l’impact, il est probable qu’une partie du cœur de fer de la Terre ait également été vaporisé, expliquant la proportion de fer estimée présente dans la Lune. Toutefois, une incertitude importante reste sur la fraction de fer vaporisée, car celle-ci dépend fortement des propriétés thermodynamiques du fer, notamment son équation d’état et son diagramme de phases liquide-gaz, qui restent mal contraints dans le domaine de pression-température associé aux impacts géants.


Durée du contrat (en mois)

6 mois


Description de l'offre

Pour étudier ce domaine si particulier, le CEA DAM Île-de-France dispose d’outils numériques et expérimentaux permettant de le modéliser et de le reproduire à l’échelle du laboratoire. Il dispose notamment d’une installation expérimentale, dite « Enceinte à Plasma Pulsé » (EPP), à même d’induire et de sonder des changements d’états thermodynamiques depuis le solide jusqu’au plasma. Les données d’équations d’état recueillies lors de ces expériences peuvent ensuite être rapprochées de simulations de dynamique moléculaire quantique qui renseignent notamment sur l’état électronique des états rencontrés lors des expériences. Le projet de fin d’étude proposé visera à étudier l’équation d’état du fer dans le régime de la WDM et à déterminer la position de son point critique. Pour ce faire, il s’agira dans un premier temps de réaliser une étude bibliographique sur le sujet. Par la suite, l’étudiant(e) sera amené(e) à concevoir, réaliser et interpréter des expériences sur l’EPP conjointement avec l’équipe expérimentale. Les résultats recueillis seront ensuite comparés aux modèles présents dans la littérature et à des résultats de simulations de dynamique moléculaire quantique réalisés en interne. Suivant les résultats obtenus et les motivations de l’étudiant(e), ces travaux pourraient se poursuivre en thèse de doctorat.


Profil du candidat

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à tous et toutes.


Localisation du poste

Bruyères-le-Châtel


Informations générales

La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous. Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagée par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres. Les 1 800 salariés du centre de Bruyères-le-Châtel, en Ile de France, relèvent les défis scientifiques et technologiques au service de notre Sécurité Nationale. Le centre conçoit les charges nucléaires des armes de la dissuasion, garantit leur sécurité et leur fiabilité en s'appuyant sur le programme simulation. Il met son expertise technique au service des activités dans la lutte contre la prolifération nucléaire, le terrorisme et les alertes en cas de séisme ou de tsunami. Il assure l'ingénierie des infrastructures complexes de la DAM, de leur conception à leur démantèlement. Il co-développe avec Atos les supercalculateurs au meilleur niveau mondial, dont sont issus ceux du Très Grand Centre de Calcul du CEA, qu'il exploite pour ses missions Défense et gère au profit de la recherche. Enfin, il exploite les installations nécessaires au maintien en condition opérationnelle et à la conception des chaufferies nucléaires embarquées sur les sous-marins et les porte-avions. Venez-vous investir et relever des défis avec des moyens technologiques d'exception!

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