Apprenti Optimisation de l’analyse des hydrures précipités au sein d’un alliage de Zr, observés par microscopie optique (H/F)

Durée du contrat

12 mois

Descriptif de la mission

Au sein de notre structure, le Département de Recherche sur les Matériaux et la Physico-chimie pour les énergies bas carbone (DRMP) est chargé d'études théoriques, expérimentales et de simulation liées aux systèmes énergétiques bas carbone. Le DRMP développe notamment des capacités de prédiction de l'évolution des propriétés des matériaux dans les conditions rencontrées dans les réacteurs, notamment l'irradiation et les sollicitations thermomécaniques. Il s'agit d'évaluer les performances des matériaux et de prévoir leur durée de vie en service. Ils débouchent sur des lois et modèles de comportement.
Au sein du Département des Matériaux pour le Nucléaire (DRMP) et du Service d'Etudes des Matériaux Irradiés (SEMI), le Laboratoire de Microscopie et d'Etudes de l'Endommagement (LM2E) a pour missions de caractériser et d'étudier l'évolution de la microstructure des matériaux sous irradiation (métaux et oxydes principalement), et d’investiguer les mécanismes de corrosion des matériaux en réacteur. L’objectif de ces études est la compréhension et la prédiction du vieillissement de ces matériaux en service, la justification de la durée de vie des composants associés, et l'identification de matériaux à fort potentiel. Le LM2E analyse la morphologie, la composition et la microstructure des matériaux issus de réacteurs de recherche ou de puissance (irradiation neutronique) et des échantillons irradiés aux ions (pour simuler l'irradiation aux neutrons). Pour réaliser ces observations, le LM2E dispose de nombreux moyens d'analyse microstructurale à différentes échelles (du millimètre à l'angström) : microscopie optique, MEB, MEB-FIB, SAT et MET. De plus, les effets combinés de la corrosion à l'irradiation en réacteur sont étudiés via la reproduction des conditions de corrosion en autoclave ou dans une boucle de corrosion. La majorité de ces équipements est nucléarisée et parfois intégrée en cellule blindée, au sein d'une installation adaptée à l'analyse de matériaux irradiés.

Le SEMI étudie l’impact de la corrosion des gaines constituant l’enveloppe des crayons combustibles plongés au sein du milieu primaire des réacteurs à eau pressurisée (REP) du parc nucléaire français, afin de prédire leur durée de vie.
Celle-ci est limitée par la précipitation de la phase hydrurée au sein des gaines, liée à l’absorption d’hydrogène sous corrosion. Celle-ci précipite sous forme de plaquettes, nommées hydrures, dont la quantité et l’orientation modifient les propriétés mécaniques des gaines en alliage de zirconium et conduisent à leur fragilisation.
Le LM2E analyse la distribution de ces hydrures au sein des gaines par microscopie optique et développe un logiciel d’analyse d’images permettant de quantifier localement cette distribution.
L’objectif du stage en alternance sera d’optimiser l’analyse de la distribution via ce logiciel, nommé HYDRURO, soit de :
Préparer (enrobage, polissage et attaque chimique) et analyser des tronçons de gaines chargés en une teneur calibrée en hydrogène, via un microscope optique
Optimiser le traitement d’image et la reconnaissance des hydrures imagées par microscopie optique.
Etablir la calibration du logiciel via l’analyse d’images acquises sur matériaux dont la teneur en hydrures est connue.
Pour mener cette étude, vous serez intégré à une équipe experte en analyse métallographique

Les bénéfices à venir chez nous :
- Mener des études techniques sur des matériaux, trouvant une application directe dans les réacteurs actuels, les réacteurs expérimentaux ou les réacteurs futurs, en collaboration étroite avec nos partenaires industriels.
- Travailler sur des équipements uniques en France.
- Intégrer un centre de recherche offrant de nombreuses opportunités d'évolution de carrière.

Profil recherché 

- Compétence en métallographie
- Compétences en programmation
- Rigueur technique
- Méthode
- Polyvalence et esprit curieux
- Esprit d'équipe et bon relationnel
- Capacité à rendre compte
- Respect des règles de sécurité