Post-doctorat - caractérisation de la perméation hydrogène à travers des matériaux - h/f

Le post-doctorat vise à étudier la cinétique de perméation des isotopes de l’hydrogène à travers les matériaux de structure. La perméation à travers un matériau métallique fait intervenir plusieurs étapes élémentaires de dissociation de surface puis de transport volumique en phase solide (diffusion).
Le couplage entre phénomènes surfaciques et volumiques entraîne une grande variabilité des résultats dans la littérature mais aussi au sein d’un même approvisionnement lorsque celui-ci n’est pas strictement spécifié. La plupart des phénomènes étant thermiquement activés, un écart de quelques dizaines de °C accélère l’établissement du flux de perméation de plusieurs décades (quelques années à quelques jours).
L’ensemble de ces sources de variabilités nous conduit à étudier plus finement les mécanismes physiques associés au transport du tritium (isotope radioactif de l’hydrogène) au sein de deux matériaux standards que sont l’aluminium AZ5G et l’acier inoxydable 316L. Le lien entre la métallurgie et les mécanismes fins de perméation sera un des enjeux forts de l’étude afin d'étudier les sources de dispersions et obtenir des modèles plus prédictifs.
Après avoir réalisé une revue bibliographique, le(la) post-doctorant(e) devra analyser les résultats obtenus précédemment au laboratoire ainsi que les modélisations associées. En parallèle, il(elle) devra mettre en place un banc de caractérisation de perméation sous tritium au travers des matériaux d’intérêt, le tritium permettant de détecter des flux de perméation avec une sensibilité largement supérieure aux méthodes courantes avec l'hydrogène. Enfin, une fois les mécanismes élémentaires sources de variabilité identifiés, le(la) post-doctorant(e) réalisera l’implémentation de ces modèles physiques au sein du logiciel COMSOL Multiphysics afin de les confronter aux résultats de ses expérimentations et aux modèles phénoménologiques en place.

Ce travail se déroulera en lien avec des partenaires académiques (CNRS, LITEN) et industriels.

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