Noah Perreau a le plaisir de vous inviter à sa soutenance de thèse intitulée Diffusion des produits stables de l’autoradiolyse de l’eau tritiée adsorbée dans une zéolithe 4A par dynamiques moléculaires classique et quantique, menée sous la direction de Jean-Emmanuel Groetz et Manuel Grivet.

La soutenance se déroulera mardi 19 mai 2026, à 14h, dans l’amphithéâtre A, Bâtiment Métrologie, sur le campus de la Bouloie à Besançon. Suivre en visioconférence sera envisageable après une prise de contact préalable ().

Le jury sera composé de :
– Thibault CHARPENTIER, Directeur de recherche CEA, IRAMIS/CEA Saclay, Rapporteur
– Philippe SONNET, Professeur, IS2M, Université de Haute-Alsace, Rapporteur
– Sophie LE CAËR, Directrice de recherche CNRS, IRAMIS/CEA Saclay, Examinatrice
– Manuel GRIVET, Maître de conférences, UMLP, Co-encadrant de thèse
– Jean-Emmanuel GROETZ, Professeur, UMLP, Directeur de thèse
– Christophe RAMSEYER, Professeur, UMLP, Examinateur
– Mathieu SEGARD, Ingénieur-chercheur CEA, Centre de Valduc, Examinateur

Résumé

Les zéolithes sont des matériaux intéressants pour l’immobilisation à long terme de plusieurs isotopes radioactifs. La zéolithe 4A en particulier est utilisée pour l’entreposage d’eau tritiée issue du recyclage d’atmosphères de boites à gants sur le centre CEA de Valduc. En général, l’eau tritiée se décompose sous l’effet de son propre rayonnement et mène à l’émission de dihydrogène et de dioxygène dans l’environnement de l’adsorbant. Il est cependant possible de limiter l’évolution de H2 et O2 lorsque le taux de chargement des zéolithes 4A est inférieur à un seuil d’environ 13% de la masse d’adsorbant sec. Bien qu’une certaine quantité de ces gaz soit produite initialement, leur disparition sur des temps plus longs suggère qu’ils se recombinent au sein de la zéolithe pour reformer de l’eau.
Une compréhension approfondie de cette recombinaison serait souhaitable afin d’optimiser les paramètres d’entreposage de l’eau tritiée. La nature de ce phénomène suggère l’utilisation de méthodes de chimie numérique afin de comprendre le mécanisme de réaction à un niveau microscopique. Comme le mécanisme conventionnel de la radiolyse de l’eau dépend fortement de la diffusivité des espèces réactives produites par le rayonnement, l’hypothèse a été faite que la recombinaison trouve son origine dans l’impact du confinement sur la diffusivité de ces espèces. Des méthodes de dynamique moléculaire classique et quantique (basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité) ont donc été utilisées, dans un premier temps pour étudier la diffusion des principales espèces stables de la radiolyse de l’eau, H2, O2 et H2O2.

Légende du bandeau : Densité des molécules d’eau évoluant dans la zéolithe 4A au cours d’une trajectoire de dynamique moléculaire classique durant 50 ans. La zéolithe contient 15 molécules d’eau par cage alpha et 4 par cage beta, en plus d’une molécule d’oxygène par cage alpha.