Thèses en cours

- David Henaff 

"Recherche d'oscillations à courte distance auprès du réacteur BR2 et mesure du spectre d'antineutrinos issus de l'Uranium 235 avec l'expérience SoLid"

Thèses soutenues

- Thèse de doctorat de Fanny Courtin

"Étude de scénarios électronucléaires intégrant la gestion de l'inventaire de fin de vie du parc"

Cette thèse s'articule autour de l'étude des scénarios de fin de jeu majeurs. Dans le cadre de ces scénarios, l'attention est portée  particulièrement sur la diminution du volume et de la radiotoxicité des matières radioactives qui subsisteront après l'arrêt des installations. Le plutonium, par exemple, est à l'heure actuelle considéré comme valorisable puisqu'il peut être recyclé dans le combustible MOx. Cependant, dans le cadre d'un scénario de sortie du nucléaire, il serait un contributeur majoritaire de la radiotoxicité à long terme des déchets. Plusieurs technologies peuvent être alors considérées pour minimiser le volume de ces matières et ce, selon l'échéance considérée. A court et moyen termes, seuls les réacteurs déjà présents (Réacteurs à Eau Pressurisée (REP, EPR)) seront utilisés pour incinérer le plutonium et les autres actinides. A long terme, il peut être envisagé de déployer de nouvelles installations telles que la génération IV (Réacteurs à Neutrons Rapides à caloporteur sodium (RNR-Na)) ou encore les réacteurs sous-critiques pilotés par accélérateur (ADS). Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’un programme de recherche pluriannuel sur la modélisation des scénarios électronucléaires dans lequel le CNRS et l’IRSN sont impliqués depuis plusieurs années. La première phase de la thèse consiste en la définition de quelques scénarios majeurs envisageables. La simulation des scénarios résultants repose sur l'utilisation d'un code de scénario. Le code utilisé ici est le code CLASS (Core Library for Advanced Scenario Simulation) développé au laboratoire Subatech. Son objectif est de calculer de manière précise l'évolution de l'inventaire en matière radioactive dans un parc nucléaire complexe à l'équilibre ou en phase de transition. L'objectif principal qu'est l'étude de ces scénarios de fin de vie, suppose la réalisation des objectifs intermédiaires tels que la construction des outils nécessaires (modèles, librairies) à la modélisation par le code, des différents combustibles et technologies considérés.

- Thèse de doctorat de Guillaume Pronost

"Etude de la sélection des candidats neutrinos et du bruit de fond neutrons rapides induits par les rayons cosmiques pour la mesure de l'angle theta13 avec l'expérience Double Chooz"

Cette thèse est effectuée dans le cadre de l'expérience Double Chooz (DC). DC est une expérience d'oscillation des neutrinos qui vise à mesurer auprès de la centrale nucléaire de Chooz (Ardennes), le dernier angle de mélange thêta 13. Double Chooz se propose de mesurer ce troisième paramètre par la comparaison précise des flux d’anti-neutrinos électroniques à deux distances différentes des cœurs de la centrale de Chooz. Le détecteur lointain de DC est actuellement en phase de prise de données et le détecteur proche sera opérationnel début 2013 (Phase II de DC). Les premières données, avec une première statistique de 100 jours de données, ont d’ores et déjà permis de mesurer une première valeur de l’angle thêta 13. L'étudiant perticipe à l’amélioration de cette première mesure en cherchant à diminuer les erreurs systématiques dues aux choix de la sélection des candidats neutrinos pour la phase I. Il s’agit de continuer les études de sélection du signal afin d’améliorer la mesure de l’angle thêta 13 avec de surcroit une statistique accrue. Pour ça L’étudiant travaille sur l’optimisation de la réjection du bruit de fond issu des muons cosmiques notamment dû aux neutrons rapides.

Dans une 2eme phase, L’étudiant participera à l’installation, le commissioning du second détecteur. Il participera à la caractérisation du second détecteur (calibration, erreurs systématiques) et à l’analyse de données qui nécessitera une étude propre au second détecteur (neutrons rapides, accidentel…). Il pourra également travailler sur la comparaison du spectre neutrinos mesuré avec le détecteur proche avec celui obtenu par les simulations réacteur.

 

- Thèse de doctorat de Jean-Baptiste Clavel

"Étude de systèmes et scénarios électronucléaires double strate de transmutation des actinides mineurs en ADS"

La production énergétique est une problématique d’actualité que ce soit sur le plan international ou français. Face aux enjeux liés à la demande croissante, aux ressources limitées et au changement climatique, le recours à l’énergie nucléaire est proposé comme alternative aux filières utilisant des combustibles fossiles. Mais que faire des déchets de hautes activités produits ? En France, la Loi, n°2006-739 du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs, impose entre autres, de disposer en 2012, d'une évaluation des perspectives industrielles. Dans ce cadre, nous cherchons à évaluer les performances d’un parc nucléaire français composé d’une strate de réacteurs produisant l’électricité et d’une seconde dédiée à l’incinération des actinides mineurs, ceux-ci étant les principaux responsables de la radio-toxicité à long-terme des déchets nucléaires. Pour ces travaux, nous développons un nouveau concept d'ADS (Accelerator Driven System) destiné à la transmutation appelé ADS MUST (MUltiple Spallation Target). Ce réacteur sous-critique est constitué de plusieurs cibles de spallation permettant de maintenir les réactions au sein d'un cœur dont la puissance thermique est supérieure à 1 GW. Une méthode de dimensionnement de l'ADS MUST a été mise en place sur des critères de neutronique et de thermo-hydraulique afin d'optimiser le réacteur aux différents scénarios possibles.

 

- Thèse de doctorat de Alberto Remoto

"Etude du bruit de fond induit par les muons cosmiques pour la mesure de l'angle theta_13 avec l'expérience Double Chooz"

Ce travail de these est axé sur l'étude du bruit de fond pour ameliorer la sélection des antineutrino dans les donnes de l'experience Double Chooz, ce qui permettra une amélioration de la sensibilité del'experience à la mesurede l'angle de mélange des neutrinos θ13. Cette thèse est parfaitement synchronisé avec l'échelle de temps de l'expérience et a permis de suivre l'expérience de la construction du détecteur jusqu'a sa mise en service, la premiere analyse d'oscillation et la publication. La sélection du signal et le rejet du bruit de fond sont les deux principaux sujets de Double Chooz qui nécessitent de traiter avec les autres aspects différents de l'expérience, ce qui nécessite évidemment d'acquérir une expertise dans les aspects suivants:

  • La physique des neutrinos et la phénoménologie d'oscillation;
  • Simulation de Monte Carlo;
  • Système d'acquisition Online;
  • Système d'acquisition Offline;
  • L'analyse des données;
  • La sensibilité et l'erreur systématique;