Domaine, spécialité : Chimie-physique
Unité d’accueil : LIDYL / DICO
Résumé
L’utilisation de molécules ou nano-objets fluorescent soluble dans l’eau est prometteur pour détecter les sources de rayonnement alpha dans l’eau à distance. Le stage permettra de comparer différents systèmes par des mesures de durées de vie de fluorescence.
Sujet détaillé
Objectif de l’étude et enjeux : la localisation et l’identification rapide des termes sources d’émission de particules alpha et beta sur les surfaces d’installation nucléaires en démantèlement, ou à assainir, est un vrai challenge à surmonter. L’étude proposée participe à développer un concept de détection à distance de lumière de fluorescence et de sa caractérisation temporelle qui permettra d’attribuer la détection à un type de rayonnement.
Méthodologie, concept : certaines molécules (ou nano-objets) en solution aqueuse ont une fluorescence naturelle sous excitation lumineuse dans l’UV-visible. Or, les rendements quantiques et les durées de vie de fluorescence des états excités associés à la fluorescence sont sensibles à l’environnement moléculaire (pH, température, solvatation, force ionique, champ électro-magnétique…). Certains rayonnements à TEL (transfert d’énergie linéique) élevé produisent des ionisations très denses lors de leur passage en solution. Ces ionisations typiques des rayonnements alpha peuvent avoir un effet sur les durées de vie de fluorescence.
Travail demandé sur la durée du stage : des molécules et nanoparticules candidates à former des produits fluorescents et sensibles à la densité d’ionisation et de radicaux produits dans les traces à temps très courts, seront identifiées par un travail guidé de bibliographie, puis testées et comparées par des mesures. Les mesures spectrales et des durées de vie de fluorescence des espèces fluorescentes correspondantes seront faites par la méthode TCSPC (Time Corelated Single Photon Counting) multicanal (16 canaux) au laboratoire sur la plateforme laser FLUME du LIDYL au CEA Orme des Merisiers.
Une poursuite de l’étude en thèse (notamment en utilisant des rayonnements ionisant : faisceaux de protons, de particules en général, mais aussi provenant de sources scellées) est possible et financée par le programme CEA assainissement/démantèlement.
Lieu du stage
CEA-Saclay, 91 Essonne, France
Conditions de stage
- Durée du stage : 6 mois
- Niveau d’étude requis : Bac+5
- Formation : Master 2
- Poursuite possible en thèse : Oui
- Date limite de candidature : 3 mars 2025
Compétences requises
Langue : Anglais
Méthodes, techniques :
Spectroscopie UV-visible, fluorescence
TCSPC (time correlated single photon counting) = comptage de photon
Spectroscopie laser ultrarapide
Langages informatiques et logiciels :
Suite Microsoft
Liens utiles
- Site web du laboratoire : https://iramis.cea.fr/lidyl/dico/
- Page personnelle du responsable de stage
Responsable du stage
Gérard BALDACCHINO
Tél. : +33 1 69 08 57 02
Email :
Responsable LIDYL / DICO
Gérard Baldacchino
Tél. : +33 1 69 08 57 02