Adaptation de l'expérience de delayed hydride crackin (dhc) aux matériaux irradiés h/f

Adaptation de l'expérience de Delayed Hydride Crackin (DHC) aux matériaux irradiés H/F


Description du poste

Matériaux, physique du solide


Sujet de stage

Après leur utilisation dans les réacteurs nucléaires, les crayons combustibles gainés en alliage de zirconium doivent être entreposés. L'entreposage à sec est envisagé. Suivant les conditions associées, un phénomène mécano-chimique appelé fissuration différée par hydruration (DHC pour delayed hydride cracking) pourrait se manifester. Ce phénomène se déroule en trois étapes itératives : (i) la diffusion de l'hydrogène en solution solide vers une potentielle fissure préexistante sous l'effet du gradient de contrainte ; (ii) l'augmentation de la concentration d'hydrogène en pointe de fissure jusqu'à la limite de solubilité, provoquant la précipitation de cet hydrogène sous la forme d'hydrures et la croissance de ceux-ci ; (iii) la rupture de la zone fragilisée par les hydrures une fois que le facteur d'intensité des contraintes a atteint une valeur seuil de ténacité notée K_(I_DHC ). La répétition de ces trois étapes mène à la propagation fragile progressive de la fissure.


Durée du contrat (en mois)

12 à 18


Description de l'offre

L’objectif de cette étude est de « nucléariser » l’« expérience de DHC » développée dans le cadre de la thèse de Pierrick FRANCOIS (2020-2023), permettant de créer dans des conditions de laboratoire le phénomène de DHC sur des gaines de Zircaloy, afin de déterminer la ténacité de ce matériau en cas de DHC.

Le terme « nucléariser » désigne le processus d’adaptation de l’expérience pour pouvoir tester des matériaux irradiés dans des enceintes dédiées (appelées cellules blindées), où les matériaux sont testés via des bras télémanipulateurs.

1. Etape 1 – Qualification de la création d’un défaut de type entaille sur l’éprouvette en cellule blindée.
2. Etape 2 – Création d’une fissure.
3. Etape 3 – Qualification de l’essai de DHC en cellule blindée.
4. Etape 4 – Mesures des longueurs initiales de l’entaille et de la préfissure post mortem.
5. Etape 5 – Simulation numérique.


Moyens / Méthodes / Logiciels

Laboratoire haute activité LECI, Cast3M (calculs éléments finis), Python


Profil du candidat

Le.la candidat.e devra avoir suivi une formation orientée vers la mécanique des matériaux. Des appétences pour les applications pratiques requérant un sens physique pertinent, notamment en conception pour la science des matériaux, seraient appréciées. Des connaissances en simulation numérique par éléments finis et en programmation, plus particulièrement en Python, sont conseillées. Une maîtrise de la mécanique de la rupture, voire des connaissances sur les effets d’irradiation, seraient un plus.


Localisation du poste

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

#J-18808-Ljbffr