Caractérisation primaire d'une TPC à 565 keV neutrons et extension jusqu'à 7 MeV (ThSAN25-3) H/F

Informations générales

Entité de rattachement

L'Autorité de sûreté nucléaire et de radioprotection est une autorité administrative indépendante créée par la loi du 21 mai 2024 relative à l'organisation de la gouvernance de la sûreté nucléaire et de la radioprotection pour répondre au défi de la relance de la filière nucléaire.

Elle assure, au nom de l'État, le contrôle des activités nucléaires civiles en France et remplit des missions d'expertise, de recherche, de formation et d'information des publics. L'ASNR est composée de fonctionnaires, d'agents de droit public et de salariés de droit privé.  

Référence

2025-1202  

Description du poste

Intitulé du poste

Caractérisation primaire d'une TPC à 565 keV neutrons et extension jusqu'à 7 MeV (ThSAN25-3) H/F

Type de contrat

Doctorat

Statut

Cadre

Disponibilité du poste

01/10/2025

Localisation du poste

Cadarache

Environnement / Organisation / Contexte

 

Le Laboratoire de Métrologie des Neutrons (LMDN) assure, pour le compte du Laboratoire National de Métrologie et d'Essais (LNE), les références françaises en matière de distribution en énergie de la fluence neutronique et des grandeurs dosimétriques associées. Pour cela, le LMDN s'appuie sur deux installations pour créer des champs neutroniques permettant d’étudier des instruments scientifiques ou de calibrer des détecteurs, utilisés notamment en radioprotection.

Les caractéristiques de ces installations doivent être mesurées par des détecteurs apportant toutes les garanties de traçabilité au système de mesure international (SI). La clé de voûte est de disposer d'un ou de plusieurs détecteurs « primaires » capables de mesurer la fluence sans avoir été au préalable étalonné. Actuellement, les installations sont caractérisées par des détecteurs dits secondaires, car étalonnés sur d'autres installations. Le LMDN développe un détecteur primaire spécifique, la µTPC, qui répond à ce cahier des charges exigeant. C'est une chambre à projection temporelle qui permet de « voir » des interactions nucléaires en trois dimensions.

Mission

 

L'objet principal du sujet de thèse est de finaliser la caractérisation de la µTPC et sa traçabilité au SI à 565 keV. Cette énergie, l'une des 12 définies par la norme ISO de production des neutrons, est intermédiaire entre les domaines d'application de deux types de détecteurs dit primaires, les compteurs proportionnels pour les énergies plus faible et les télescopes à protons de recul pour énergies plus élevés.
Ce travail devra être réalisé en collaboration avec un ou plusieurs instituts nationaux de métrologie.

Des mesures seront réalisées avec la µTPC sur l'installation AMANDE ainsi que sur des installations équivalentes en Europe (NPL au Royaume Unis ou à la PTB en Allemagne) à 565 keV d'abord, avant d'être étendues à la plage entre 500 keV et 7 MeV. L'objectif des mesures sera de déterminer les corrections à appliquer sur la µTPC en prenant soin d'être démonstratif.
Une mesure repose sur un grand nombre une d'interactions nucléaires, et chaque interaction sera analysée par un programme informatique sous C++. D'autres programmes informatiques permettront d'obtenir des grandeurs physiques ou permettront d'évaluer les corrections (C++, Python, logiciel ROOT du CERN). Pour obtenir une caractérisation complète, l'analyse des données sera complétée par des simulations Monte Carlo (MCNP/GEANT4).

Une attention et une précision particulière sera portée sur la quantification des incertitudes associées à la mesure car elles se reportent sur toute la chaine d'étalonnage en aval. Pour ce faire, un échange avec les experts du LNE sera impératif pour permettre d'évaluer au mieux l'incertitude sur chaque composante de la mesure puis, sur l'incertitude finale.
Les mesures de la µTPC seront comparées aux autres systèmes de mesures ainsi qu'aux références disponibles.

Au total, il est prévu entre 8 et 12 semaines d'expériences, dont la moitié sur AMANDE. Il n'y a pas d'ordre imposé dans la réalisation des expériences, mais toutes doivent être réalisées pour aboutir au résultat souhaité. L'objectif sera de faire les expériences au plus tôt.
Une participation à des conférences internationales ainsi qu'à des présentations entre laboratoires de métrologie sera nécessaire. Il sera attendu une publication a minima.

Publications de référence

• Nolte R and Thomas D J 2011 Monoenergetic fast neutron reference fields: II. Field characterization Metrologia 48 S274
• Charpak G, Derre J, Giomataris Y and Rebourgeard Ph 2002 Micromegas, a multipurpose gaseous detector Nucl. Instrum. Methods A 478 26-36 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168900201017132)

Profil recherché

Le ou la candidat(e) devra avoir une formation scientifique complète avec une spécialisation en instrumentations et mesures. Il est demandé un Master2 ou équivalent. La maîtrise de l'anglais au niveau B2, une rigueur scientifique ainsi qu'une capacité d'analyse et d'interprétation des données sont impératives. Une première expérience dans le domaine les détecteurs de neutrons et/ou de la métrologie serait un plus important. Les travaux de thèse nécessiteront l'accès à diverses plateformes expérimentales qui ne sont pas adaptées à certains handicaps physiques lourds.

Télétravail

Occasionnel

Informations complémentaires / avantages

Vous intégrez le Service de Recherche en Dosimétrie (SDOS) rattaché à la Direction de la Recherche et de l'Expertise en Santé. Cette direction est chargée de mener des recherches expérimentales et des études sur la mesure et l'évaluation des doses pour l'homme, sur les effets des rayonnements ionisants sur la santé, sur les effets biologiques et sanitaires des irradiations et des contaminations accidentelles.

Diversité

La diversité est une des composantes de la politique RSE, RH et Qualité de Vie au Travail à l’ASNR. Nous accordons la même considération à toutes les candidatures, sans discrimination, pour inclure tous les talents.

Quelles que soient les différences, nous souhaitons attirer, intégrer et fidéliser nos candidats et nos collaborateurs au sein d’un environnement de travail inclusif.

L’ASNR conduit une politique active en faveur de l'égalité des chances au travail et l'emploi des personnes handicapées. Si vous êtes en situation de handicap, n'hésitez pas à nous faire part de vos éventuels besoins spécifiques afin que nous puissions les prendre en compte.

Localisation du poste

Localisation du poste

Europe, France, Provence-Cote d'Azur, Bouches du Rhône (13)

Critères candidat

Langues

Anglais (2- Niveau professionnel)