Modélisation de la stabilité thermique et des sensibilités des explosifs

Contexte :

La thèse proposée se déroulera pour partie sur le Centre CEA du Ripault (Indre-et-Loire) et pour partie à l’Institut Saint-Louis (ISL – Haut-Rhin), organisme de recherche franco-allemand, dans le cadre d’une collaboration entre ces deux organismes dans le domaine de la modélisation moléculaire des matériaux énergétiques. Elle s’inscrit à la suite d’une thèse en cours portant sur la modélisation de la réponse de ces matériaux à diverses agressions thermiques, mécaniques ou électromagnétiques. L’originalité de ce travail réside dans le fait d’établir les modèles en appliquant les outils de la physique statistique aux données microscopiques obtenues par des calculs de chimie quantique. Il se distingue en cela des modèles antérieurs reposant principalement sur des corrélations purement empiriques dont le domaine d’application est impossible à établir précisément.

Objectif de la thèse :

Les objectifs sont de fournir des procédures prédictives pour évaluer, à partir de la seule connaissance de la composition chimique des matériaux, des propriétés d’intérêt pratique pour la sécurité : sensibilités à la friction et à l’étincelle, température de décomposition. Ces outils sont nécessaires pour la recherche de nouveaux composés énergétiques, à la fois performants et peu sensibles aux agressions.

Déroulement de la thèse :

Les grandes étapes de la thèse seront les suivantes :

1. Calculs des données d’entrée des modèles issus des travaux de la première thèse CEA-ISL, à l’aide d’outils de chimie informatique et de chimie quantique, pour une base de données disponible au CEA ;
2. Application des modèles ;
3. Recherche de relations entre les grandeurs théoriques issues des modèles et les propriétés recherchées ;
4. Interprétation des résultats ;
5. Le cas échéant, révision des modèles.

DIRECTEUR DE THESE

Didier MATHIEU
didier.mathieu@cea.fr

ECOLE DOCTORALE

ED 552
EMSTU: Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l’Univers
Direction Recherche Partenariat
Ecole Doctorale EMSTU
Château de la Source
45067 Orléans Cedex 2

ENCADRANT

Chrystel AMBARD
chrystel.ambard@cea.fr

CENTRE

Le Ripault
BP 16
37260 Monts
Tél. : 02-47-34-40-00