Soutenance de thèse 01/12/2023 - Valentin Valéro - Étude de détections neutroniques, photoniques et de débit de dose absorbée en conditions sévères par détecteurs semi-conducteurs et capteurs calorimétrique

Annonce de soutenance de thèse

Je tiens, par la présente, à vous informer de ma soutenance de thèse qui se déroulera, très prochainement, le Vendredi 1er Décembre 2023 à 14h00.

Veuillez trouver, ci-après, les informations relatives à ma soutenance.

Soutenance prévue le Vendredi 1er décembre 2023 à 14h00

Titre de la thèse : Étude de détections neutroniques, photoniques et de débit de dose absorbée en conditions sévères par détecteurs semi-conducteurs et capteurs calorimétriques

Lieu : Faculté des sciences de Saint-Jérôme, Avenue Escadrille Normandie Niemen 13013 Marseille (Service B41, Bloc de jonction 2 (BJ2), Niveau 4)

Salle : B41.1

Cette thèse a été effectuée dans le cadre du laboratoire commun AMU-CEA-CNRS LIMMEX (Laboratoire d'Instrumentation et de Mesures en Milieux Extrêmes) sous la direction de Pr. Christelle Reynard-Carette, Dr. Laurent Ottaviani et Pr. Abdallah Lyoussi (CEA), et a bénéficié d’une mobilité internationale, d’une durée de 3 mois au Jožef Stefan Institute de Ljubljana en Slovénie, financée par l’institut ISFIN.

Résumé :

De nos jours, avec le renouveau de l'énergie nucléaire, il est crucial de maîtriser différents domaines, notamment l'instrumentation nucléaire. Ainsi, au cours de cette thèse, 2 grandes familles de capteurs ont été étudiées : des détecteurs semi-conducteurs à grand gap (Carbure de Silicium et Diamant) et un calorimètre mono-cellule pour les mesures de flux de neutrons et de débit de dose absorbée respectivement. Des diodes en SiC avec ou sans CCN en ¹⁰B et un détecteur Diamant avec CCN en ⁶Li ont été étudiés et des boîtiers SiC ont été conçus à l'aide de simulations 3D (thermiques et Monte Carlo). Ces détecteurs ont été préqualifiés au générateur de neutrons rapides de 14.1 MeV GENEPI2 (LPSC, Grenoble). Une campagne d'irradiation ex-core a été réalisée dans un réacteur de recherche TRIGA Mark II (JSI, Slovénie) avec des flux de neutrons jusqu'à 10¹⁰ n·cm^‑2·s^-1 pour une comparaison SiC-Diamant avec CCN. Une campagne d'irradiation in-core a été menée, pour la 1ère fois, afin de comparer 2 détecteurs SiC avec et sans CCN, jusqu’à des flux de neutrons de 10¹³ n·cm^-2·s^-1. Des études paramétriques de l'influence de la tension de polarisation, de la puissance du réacteur et de la fluence neutronique ont été réalisées sur les caractéristiques métrologiques des diodes SiC jusqu'à une fluence de 10¹⁷ n·cm^-2. Un nouveau calorimètre à haute sensibilité a été conçu. Il a été étalonné dans un canal in-core du réacteur TRIGA du JSI, qui n'avait pas été caractérisé auparavant, et a permis la quantification en ligne de faibles débits de dose absorbée (<0.02 W·g^-1).

Mots-clés : Neutron, Photon, Débit de dose absorbée, Carbure de Silicium, Calorimètre, Campagne d'irradiation, Simulations 3D

Composition du jury :

Christelle REYNARD-CARETTE, Pr., Aix Marseille Université, IM2NP UMR7334, Directrice de thèse

Andrej KUZNETSOV, Pr., Université d’Oslo, Département de Physique, Rapporteur

Bruno SOARES GONCALVES, Pr., Université de Lisbonne, IPFN (Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear), Rapporteur

Massimo MORICHI, Dr., CAEN Group, Examinateur

François LANZETTA, Pr., Université de Franche-Comté, FEMTO-ST, UMR 6174, Examinateur

Yannick MARANDET, D.R., CNRS, PIIM, UMR 7345, Président

Laurent OTTAVIANI, Dr., Aix Marseille Université, IM2NP UMR7334, Co-directeur de thèse

Abdallah LYOUSSI, Pr., CEA, DES/IRESNE/DER/SPESI, Co-directeur de thèse

Luka SNOJ, Ass. Prof., Université de Ljubljana, Jožef Stefan Institute, Invité