the se2017 PMCT CEA French .pdf


Nom original: the_se2017-PMCT-CEA-French.pdf
Auteur: GUILLAUMONT Dominique

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Thèse PHARE CEA

Modélisation moléculaire des phases organiques
après extraction du plutonium

Présentation générale
Thèmes : chimie séparative, modélisation moléculaire, chimie quantique
Thèse PHARE CEA : contrat CFR (Salaire brut mensuel : entre 2000 et 2100 €)
Date de début de contrat : octobre 2017 à janvier 2018 (3 ans)
Lieu : CEA Marcoule et Université de Lille
Directeurs de thèse : Florent Réal et Valérie Vallet (co-direction)
Encadrante CEA : Dominique Guillaumont
Contact : dominique.guillaumont@cea.fr
Profil : Physico-chimiste de niveau Master 2 ou école d’ingénieur

Description du sujet de thèse
Cette thèse s’inscrit dans le cadre des études de compréhension des procédés
hydrométallurgiques de séparation de l’uranium et du plutonium qui sont en cours de
développement au CEA.
L’objectif de la thèse est la description de l’organisation moléculaire des phases organiques
en présence de plutonium par simulations de dynamique moléculaire. La dynamique
moléculaire permet de simuler le comportement d’un système au cours du temps et de prendre
en compte explicitement les effets de solvatation. Elle s’appuie sur l’utilisation d’un champ de
force (jeu de paramètres) pour décrire les interactions entre les atomes. La première partie de
la thèse sera consacrée au développement de ce champ de force, à partir de calculs de chimie
quantique, pour décrire les interactions entre le plutonium et les extractants moléculaires. La
seconde partie sera dédiée à l’utilisation de ce champ de force pour étudier des solutions
d’intérêt pour la chimie du plutonium. Les résultats des simulations seront confrontés à des
données expérimentales obtenues par ailleurs au laboratoire. Le résultat attendu est une
meilleure connaissance des espèces chimiques présentes en solution, résultat important pour
modéliser les procédés d’extraction ainsi que pour mieux appréhender les relations entre
structure des extractants et leur propriétés d’affinité et de sélectivité.
La thèse se déroulera au CEA Marcoule, au sein du département de Recherche sur les
procédés pour la Mine et le Recyclage du Combustible (DMRC) ainsi qu’au laboratoire de
Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) à l’Université de Lille.


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