SHAABAN Tamara: Modélisation des propriétés physico-chimique des complexes de protactinium

Résumé de thèse : 

Comprendre et prévoir les propriétés physico-chimiques des radionucléides et notamment les actinides, est au cœur des défis posés par de multiples applications liées à l'environnement, à l'énergie ou à la santé. Par exemple, les questions liées à la gestion des combustibles nucléaires usés sont au cœur des préoccupations de nos sociétés occidentales, et la radioactivité intrinsèque de ces noyaux les rend intéressants pour la médecine nucléaire. Mieux appréhender les propriétés physiques et chimiques des complexes d’actinides en phase solvatée, c'est-à-dire, leur spéciation, la nature des liaisons chimiques entre les actinides et leur environnement, leurs propriétés thermodynamiques et spectroscopiques, peut avoir des retombées directes sur les applications sociétales et industrielles.

L’objectif de ce doctorat est d’utiliser la modélisation théorique quantique afin d’obtenir des informations ab initio (sans introduction de données expérimentales) permettant d’accéder aux propriétés photophysiques, structurales et d’établir des modèles physico-chimiques microscopiques qui puissent rendre compte des propriétés observables macroscopiquement. Plus particulièrement, il s’agira d’explorer les propriétés de complexes de protactinium par les méthodes de la chimie quantique, élément peu connu et dont la caractérisation expérimentale demeure un véritable challenge. Dans cette approche très fondamentale, le doctorant s’attachera à prédire et déterminer les structures, spectres IR, UV-Vis, EXAFS ou d’excitation de cœur, et les données thermodynamiques, au meilleur de l’art, autant de données clés pour les expérimentateurs et pouvoir exploiter au mieux cet élément. Le doctorat est financé par un projet collaboratif ANR CHESS et le travaille est réalisé au sein de l’équipe PCMT qui a un savoir-faire reconnu dans la modélisation des éléments f. Le doctorant aura accès aux plateformes de calcul locales et nationales.

Doctorante : SHAABAN Tamara

Directeurs de thèse : VALLET Valérie - REAL Florent