Alternant en chimie analytique (H/F)

Date de début du contrat

2024 09 02

Durée du contrat

12 mois

Descriptif de la mission

Notre structure réalise sur le site de Bruyères-le-Châtel (Essonne) des analyses de traces de matière nucléaire au profit de l’Agence Internationale à l’Energie Atomique (AIEA) dans le cadre de son programme de lutte contre la prolifération nucléaire.

Descriptif du poste : Caractérisation multi techniques de microparticules d’uranium naturel en vue d’en démontrer ou infirmer le caractère anthropique.

Certaines de ces analyses consistent à analyser individuellement des microparticules d’uranium prélevées à l’intérieur d’installations nucléaires ou dans l’environnement proche de ces installations par les inspecteurs de l’AIEA.

Ces prélèvements de matière particulaire sont généralement réalisés à l’aide de morceaux de tissus frottés sur des surfaces lisses. Les particules d’uranium sont généralement très peu nombreuses et mélangées à un nombre beaucoup plus élevé de poussières d’origines diverses (particules minérales ou organiques, oxydes de fer, plomb, etc.).

Les particules d’uranium détectées sont généralement analysées à l’aide d’un instrument de très haute technologie, un spectromètre de masse à ions secondaires – large géométrie (LG-SIMS) qui permet de mesurer la composition isotopique de l’uranium présent dans les particules.

Cette information est généralement suffisante pour vérifier les déclarations de l’exploitant de l’installation nucléaire inspectée et déterminer l’usage potentiel de l’uranium. Plus généralement, une composition isotopique différente de celle de l’uranium naturelle indique sans ambiguïté une transformation du matériau (mise en œuvre d’un procédé d’enrichissement isotopique) en vue d’une utilisation dans l’industrie nucléaire.

Cependant, lorsque la composition isotopique est celle de l’uranium naturel, il est nécessaire de recourir à d’autres méthodologies d’analyse pour distinguer un uranium purifié chimiquement pour être utilisé dans l’industrie nucléaire (sans modification à ce stade de sa composition isotopique) d’un uranium d’occurrence naturelle, comme un minerai d’uranium.

Dans ce cas, plusieurs autres analyses sont envisageables :

- L’observation de la morphologie et la mesure de la composition élémentaire des particules à l’aide d’un microscope électronique à balayage associé à un spectromètre de rayons X (SEM-EDS),
- La détermination de la composition moléculaire du composé uranifère à l’échelle microscopique avec un spectromètre micro-Raman,
- La mesure de certains descendants radioactifs des isotopes de l’uranium à l’aide du LG-SIMS.

Cependant, les analyses sont considérablement gênées par la présence de poussières non nucléaires, par exemple des particules minérales, dans l’échantillon.

L’objectif du travail proposé est d’évaluer la pertinence de ces observables pour confirmer ou infirmer la transformation possible de l’uranium pour une utilisation dans l’industrie nucléaire.

Pour cela, l’alternant(e) analysera avec l’ensemble des techniques mentionnées ci-dessus (ou participera aux analyses) d’une part des particules de minerais d’uranium et d’autre part des échantillons synthétiques constitués de microparticules d’uranium purifié aux caractéristiques connues (morphologie, composition élémentaire, phase chimique, impuretés radioactives) mélangées à des particules minérales (par exemple du sable).

Il s’agira de déterminer si les caractéristiques connues des microparticules peuvent ou non être retrouvées malgré les perturbations dues à la matrice minérale et si elles peuvent être mesurées avec suffisamment de précision pour que l’on puisse distinguer celles de l’uranium purifié de celles du minerai d’uranium.

Ce contrat offre l’opportunité à l’alternant ou l’alternante de se familiariser et dans certains cas d’utiliser plusieurs techniques analytiques à l’état de l’art.

Une grande rigueur dans l’application de méthodologies existantes est nécessaire pour le bon déroulement de ce travail.

L’alternant ou l’alternante sera encadré par les ingénieurs-chercheurs responsables des différentes techniques d’analyses.

Profil recherché 

Niveau et formation souhaités : L3 professionnelle en chimie analytique