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Voici les propositions accessibles actuellement :
 

• Proposition de thèse
  Étude expérimentale et théorique des transitions bêta interdites – Application à la métrologie et à la physique des neutrinos de réacteur
  

  Domaine
  Physique Nucléaire, Physique des Particules, Instrumentation, Théorie

  Description de l’offre
  La caractérisation expérimentale précise des transitions bêta interdites non uniques est un sujet à la fois important et très ardu et, de fait, très peu d’études fiables existent dans la littérature. En effet, le spectre en énergie continu de ces transitions est difficile à mesurer précisément pour diverses raisons qui se cumulent les unes aux autres : grande diffusivité des électrons dans la matière et non-linéarité du système de détection, indisponibilité de certains radionucléides et présence d’impuretés, longues périodes de désintégration et complexité des schémas, etc.
  Des prédictions théoriques réalistes sont tout aussi difficiles car il est nécessaire de coupler des modélisations précises des structures atomiques et nucléaires des radionucléides à travers l’interaction faible, dans un même formalisme complètement relativiste. Pourtant, améliorer notre connaissance des transitions bêta interdites non uniques est essentiel en métrologie de la radioactivité pour définir l’unité SI du becquerel dans le cas des émetteurs bêta purs. Cela peut avoir un impact fort en médecine nucléaire (micro-dosimétrie, radiothérapie interne vectorisée) et pour l’industrie du nucléaire (calcul de la puissance résiduelle des réacteurs, gestion des déchets nucléaires). De récentes études ont également démontré l’importance de ces transitions bêta pour certaines thématiques de physique fondamentale, comme la recherche de matière noire et la physique des neutrinos de réacteurs. Grâce à un taux de production exceptionnellement élevé, les antineutrinos de réacteur, émis lors de la désintégration bêta-moins des produits de fission du combustible nucléaire, sont devenus une sonde incontournable en physique des particules. Ces dernières décennies, deux anomalies significatives ont été mises en évidence par rapport aux prédictions : un déficit systématique en flux selon la distance au réacteur, et un excès d’antineutrinos dans le spectre en énergie vers 6 MeV. Les analyses expérimentales les plus récentes remettent en question la validité des prédictions dites par sommation, basées sur un ensemble de données nucléaires, de simulations de réacteurs et de calculs théoriques des transitions bêta.
  Fruit du travail d’une thèse récente entre l’IRFU/DPhP et le LIST/LNHB, ces prédictions ont été améliorées, établissant pour la première fois une modélisation complètes des incertitudes. Les transitions bêta interdites non uniques ont été identifiées comme l’une des composantes majeures d’incertitude car elles restent modélisées de manière approchée, sans tenir compte de la structure nucléaire des noyaux en jeu dont elles dépendent fortement. L’objectif principal de la thèse proposée ici est d’améliorer la modélisation des transitions interdites non uniques et d’établir les incertitudes associées. Pour ce faire, plusieurs transitions bêta pour des noyaux dont la structure est proche de celle des produits de fission seront mesurées très précisément au LIST/LNHB. Ces mesures nécessiteront une amélioration d’un dispositif existant (détecteurs, acquisition numérique, coïncidences, sources radioactives), des simulations Monte Carlo très précises, une déconvolution spectrale pour éliminer les déformations de la détection (diffusion, bremsstrahlung), et le développement d’une méthodologie robuste pour établir les incertitudes de mesure incluant les corrélations. Les résultats seront comparés à des prédictions théoriques précises développées au LIST/LNHB, incluant une structure nucléaire réaliste, ce qui permettra d’affiner les hypothèses du formalisme utilisé. Les transitions bêta interdites non uniques contribuant majoritairement au spectre antineutrino total seront alors déterminées selon cette nouvelle modélisation et utilisées pour améliorer les prédictions par sommation des spectres antineutrinos de réacteur grâce aux outils et aux modèles développés à l’IRFU/DPhP.
  Ce sujet très complet permettra au doctorant d’acquérir des compétences à la fois expérimentales, théoriques et d’analyse qui lui ouvriront de nombreuses opportunités de carrière.
  Le candidat devra posséder de bonnes connaissances en instrumentation nucléaire, en programmation et en simulations Monte Carlo, ainsi qu’un socle théorique solide.

  Durée du contrat
  3 ans

  Site
  CEA Saclay

  Profil du candidat
  Master 2 en Physique fondamentale subatomique

  Laboratoire d’accueil
  Le Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB), implanté à Saclay (au sud de Paris), est en charge de la métrologie française pour les rayonnements ionisants. Il est désigné par le LNE (Laboratoire National de Métrologie et d’Essais), l’institut de métrologie française et est aussi un laboratoire du CEA (Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives) avec un personnel permanent d’environ 50 personnes. Au sein du LNHB, le Laboratoire de Métrologie de l’Activité (LMA) est en charge de la métrologie primaire pour la mesure d’activité et du transfert des références vers les laboratoires d’étalonnage accrédités et les utilisateurs des domaines d’application tels que : la médecine nucléaire, l’industrie nucléaire, la surveillance de l’environnement.

  Contacts
  Sylvain LEBLOND ou Xavier MOUGEOT
  DRT/LIST/DM2I/LNHB/LMA
  Bât. 602
  CEA-Saclay
  91191 Gif-sur-Yvette FRANCE
  Tél. : +33 1 69 08 27 68
  E-mail : sylvain.leblond@cea.fr ou xavier.mougeot@cea.fr
  

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• Proposition de post-doc
  Développement d’une instrumentation multi-détecteurs modulaire pour la mesure de paramètres atomiques et nucléaires
  

  Domaine
  Physique, instrumentation

  Description de l’offre
  Le projet PLATINUM (PLATeforme d’Instrumentation NUmérique Modulable) a pour objectif de développer une plateforme modulable pour tester de nouvelles instrumentations utilisant deux ou plusieurs détecteurs en coïncidence. Le principe mis en œuvre dans ce projet s’appuie sur la détection simultanée d’interactions ayant lieu dans deux détecteurs différents, en recueillant des informations sur le type de particule et son énergie (spectroscopie). Ce principe est à la base de mesures absolues d’activité ou des systèmes actifs de réduction du fond continu pour améliorer les limites de détection. Mais il permet également de mesurer des paramètres caractérisant le schéma de désintégration, comme les coefficients de conversion interne, les rendements de fluorescence ou les corrélations angulaires entre les photons émis en cascade.
  Fort de son expertise en données atomiques et nucléaire, le LNHB constate depuis de nombreuses années l’incomplétude des schémas de désintégration pour certains radionucléides. Ces schémas, établis lors de l’évaluation à partir des données mesurées existantes, présentent parfois des incohérences ou des transitions mal connues, en particulier en présence de transitions gamma fortement converties ou de très faible intensité (par exemple les études récentes sur ¹⁰³Pa, ¹²⁹I et ¹⁴⁷Nd ont révélé de telles incohérences). Il apparaît donc important pour le LNHB d’apprendre à maîtriser la technique de mesure en coïncidences, en tirant parti des nouvelles possibilités en termes d’acquisitions et d’horodatage des données pour apporter des compléments d’information sur les schémas de désintégration et contribuer à leur amélioration.
  
  Le travail proposé au post-doctorant dans ce projet est de développer et optimiser la partie d’acquisition en coïncidences en utilisant un module d’acquisition numérique rapide avec l’enregistrement d’événements horodatés pour un traitement post–acquisition (hors ligne), suivant trois étapes principales :
  
  

  1. Sélection et optimisation de l’électronique numérique d’acquisition
     Différents modules commerciaux sont disponibles au laboratoire et seront comparés pour cette instrumentation utilisant deux détecteurs. Différents tests avec des énergies et des taux de comptage variables seront nécessaires afin d’optimiser les paramètres d’acquisition et les réglages des constantes de temps et portes de coïncidence.
  2. Validation de l’instrumentation
     Les performances de cet ensemble devront être validées et intégrées dans un système simple, constitué de deux spectromètres gamma à déplacement automatisé, pour la mesure des corrélations angulaires entre les photons émis en cascade lors d’une désintégration radioactive (cas du cobalt-60 et du sodium-22). Les tests permettront de s’assurer de la fiabilité métrologique de l’instrumentation et d’évaluer les incertitudes associées.
  3. Application au calcul des corrections de coïncidences
     L’ensemble instrumental sera utilisé pour étudier des radionucléides avec un schéma de désintégration plus complexe (¹³³Ba ou ¹⁵²Eu). Les effets sur les corrections de coïncidences en spectrométrie gamma seront quantifiés par une approche expérimentale, dans différentes conditions géométriques, couplée à des simulations de Monte-Carlo.

  Durée du contrat
  1 ans

  Site
  CEA Saclay

  Laboratoires d’accueil
  Le Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB), implanté à Saclay, est en charge de la métrologie française pour les rayonnements ionisants. Il est désigné par le LNE (Laboratoire National de Métrologie et d’Essais), l’institut de métrologie française et est aussi un laboratoire du CEA (Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives) avec un personnel permanent d’environ 50 personnes. Au sein du LNHB, le Laboratoire de Métrologie de l’Activité (LMA) dispose de diverses techniques de mesure de l’activité.

  Contact
  Benoît SABOT ou Christophe BOBIN
  DRT/LIST/DM2I/LNHB/LMA
  Bât. 602
  CEA-Saclay
  91191 Gif-sur-Yvette FRANCE
  Tél. : +33 1 69 08 46 52 ou +33 1 69 08 29 64
  Fax. : +33 1 69 08 26 19
  E-mail : benoit.sabot@cea.fr ou christophe.bobin@cea.fr
  

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• Proposition de stage Master 2
  Développement d’un nouvel outil de gestion de base de données de radionucléides accessible en ligne
  

  Domaine
  Informatique, métrologie

  Description de l’offre
  Le LNHB (Laboratoire National Henri Becquerel est le laboratoire national en charge de la métrologie des rayonnements ionisants. Il définit notamment les unités du Système International dans les domaines de la radioactivité (unité : becquerel) et de la dosimétrie (unité : gray).
  Il coordonne aussi les activités du groupe de travail international DDEP (Decay Data Evaluation Project, http://www.lnhb.fr/ddep_gt) dont la mission est de mettre à la disposition des utilisateurs des données recommandées relatives à la décroissance des radionucléides (période radioactive, modes de désintégration, énergies et intensités d’émission, …). Ces données sont obtenues par les membres du DDEP après évaluation des mesures publiées et sont ensuite intégrées à une base de données de radionucléides développée par le LNHB. Celle-ci permet ensuite de diffuser les données sous différentes formes : publications papier, fichiers, application web (par ex. : l’outil Nucléide-Lara : http://www.lnhb.fr/donnees-nucleaires/module-lara).
  Afin de gérer cette base de données, le LNHB a aussi réalisé un outil de saisie permettant aux évaluateurs de l’alimenter (ajout, modification, suppression, outils de vérification et d’édition, …).
  Le but du stage est le développement d’un nouvel outil de saisie, accessible au travers d’une interface web (par ex. : PHP + SQL), pour remplacer une base locale créée avec Microsoft Access. Ceci permettra aussi de le rendre indépendant de toute application propriétaire et de tout système d’exploitation.

  Durée du contrat
  6 mois

  Site
  CEA Saclay

  Profil du candidat
  Master 2
  Informatique, gestion de bases de données en SQL, programmation avec le langage PHP

  Contact
  Mark KELLETT ou Christophe DULIEU
  DRT/LIST/DM2I/LNHB/LMA
  Bât. 602
  CEA-Saclay
  91191 Gif-sur-Yvette FRANCE
  Tél. : +33 1 69 08 27 76
  Fax. : +33 1 69 08 26 19
  E-mail : mark.kellett@cea.fr ou christophe.dulieu@cea.fr
  

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