Parmi les composants les plus importants pour la sécurité des centrales nucléaires comptent les câbles électriques. Leur intégrité, et notamment leur capacité à remplir leur fonction d’alimentation ou de transmission de messages, doit être assurée tout au long de la durée de vie d’une centrale. Le polymère, qui assure l’isolation électrique, en est le composant le plus fragile.

La prédiction des propriétés diélectriques d’un polymère soumis à l’irradiation est une tâche particulièrement difficile puisque, d’une part, le polymère est à l’origine déjà un matériau multicomposant avec une microstructure complexe, et d’autre part parce que l’irradiation en modifie progressivement sa composition chimique en initiant des réactions variées, selon l’environnement.

Ce projet de thèse propose de développer une approche multi échelle pour prédire les propriétés diélectriques, statiques et dynamiques, des polymères utilisés comme isolants de câbles électriques en particulier dans les cas où ils sont soumis à l’irradiation, en partant des propriétés à l’échelle atomique, avec les outils de simulation ab initio basés sur la mécanique quantique.

Une telle approche serait applicable dans d’autres domaines, comme pour le développement de nouveaux diélectriques pour la microélectronique non-conventionnelle utilisant des composés organiques, ou pour les supercondensateurs, possibles dispositifs pour le stockage de l’énergie.