Le Laboratoire des Combustibles Uranium de l’Institut de Recherche sur les Systèmes Nucléaires pour la production d’Énergie bas carbone (IRESNE) du CEA Cadarache développe des outils innovants destinés à améliorer la compréhension et la maîtrise des procédés de fabrication des combustibles nucléaires. Dans le contexte de la fermeture du cycle du combustible et du renouvellement des futures installations industrielles, la maîtrise des opérations de préparation des poudres constitue un enjeu stratégique.

Le broyage en broyeur à boulets est une étape clé de la fabrication des combustibles UOX et MOX, car il conditionne l’homogénéité des mélanges ainsi que les propriétés granulaires des poudres avant leur mise en forme. Malgré son importance industrielle, les mécanismes de ce procédé restent encore mal compris en raison de la complexité des mécanismes de fragmentation et des interactions entre particules de propriétés différentes.

Ce post-doctorat vise à développer une compréhension approfondie du broyage à travers une approche combinant instrumentation expérimentale, traitement du signal, analyse de données et modélisation. Le candidat s’appuiera sur une plateforme instrumentée intégrant des mesures d’émission acoustique et d’imagerie rapide, ainsi que sur une base de données expérimentale en cours de constitution sur des matériaux modèles tels que l’alumine.

Une attention particulière sera portée aux systèmes multi-composants afin de mieux comprendre l’influence des propriétés des poudres sur les mécanismes de fragmentation, de mélange et d’homogénéisation. Les résultats alimenteront le développement de modèles prédictifs et d’un jumeau numérique du procédé de broyage pour un suivi en temps réel.

Le candidat développera des compétences en instrumentation avancée, science des matériaux, physique des milieux granulaires, intelligence artificielle et modélisation, valorisables dans de nombreux secteurs industriels manipulant des poudres.