A noter que le contenu pédagogique du Master a évolué en 2017/2018 pour incorporer une ouverture portant sur les problématique "Matériaux pour les Energies Nouvelles et les Energies Renouvelables". Cette mise à jour concerne surtout les deux Ecoles du Master dans un premier temps avec des interventions de professionnels du domaine

Contenu pédagogique :

Le master SYVIC est construit autours de 3 grands thèmes que sont la synthèse, le vieillissement et la caractérisation des matériaux pour l'énergie nucléaire. L'accent de la formation est mis sur les enjeux des matériaux utilisés au cours du cycle électronucléaire en termes de développement durable. Ces enjeux concernent d'une part, les matériaux présents dans les réacteurs actuels (REP et EPR) et également du futur (GenIV, ITER) et d'autre part, les matériaux en lien avec la gestion des déchets nucléaires.

Plusieurs UEs de la formation et une Ecole en deux parties (durée d'une semaine chacune) donnent lieu à des interventions spécifiques de professionnels du nucléaire.

SEMESTRE 3 - 30 ECTS

Description Semestre 3 La formation repose sur plusieurs thématiques essentielles. Chaque thématique est développée au sein d'une ou plusieurs unités d'enseignement.

       Thématique : Matériaux du nucléaire

• UE Elaboration et mise en œuvre : du nano au monocristal (3 crédits)
  Etude des solides à différents niveaux d'observation, influence sur le comportement final et la stratégie d'élaboration. Principes généraux de fabrication des métaux. Présentation des différentes approches utilisées pour élaborer les différentes familles : polymères, métaux et céramiques. Cas des matériaux composites. Techniques de mise en forme et consolidation de composés par frittage. Croissance de matériaux mono cristallins. Synthèse de composés en films minces et matériaux multicouches. Elaboration de composites. Présentation des nanomatériaux.

Ou

• UE Physique des Défauts dans les solides (3 crédits)
  Etat condensé, Vibrations et contraintes, Défauts dans les solides : ponctuels et étendus, importance dans les propriétés.

Et

• UE Matériaux du nucléaire : choix et synthèse (3 crédits)
  Matériaux du nucléaire : matériaux de structure, matériaux d'enrobage du combustible, matériaux de conditionnement des déchets nucléaires...

Thématique : Caractérisation physico-chimique des surfaces et interfaces

L'objectif pour les étudiants est d'être capable de décider du choix ou non d'une technique de caractérisations physico-chimiques en vue d'analyser une surface, de la mettre en œuvre et d'interpréter les résultats obtenus.

• UE Analyse par faisceaux de particules (3 crédits) obligatoire
  Les Méthodes Nucléaires d'Analyse, Nuclear Reaction Analysis (NRA) et Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) ainsi que la technique SIMS (Secondary Ions Mass Spectrometry) sont décrites dans cette UE avec pour éclairage particulier, leur apport potentiel pour l'analyse des matériaux du nucléaire. Une introduction aux techniques de microscopies électroniques (MEB et MET) appliquées au matériaux du nucléaire est également proposée dans le cadre de cette UE. A noter que chacune de ces techniques fait l'objet de cours magistraux et de TDs. Les séances pratiques auprès des appareillages concernés sont depuis 2018 regorupées dasn l'UE "Etude de Cas" décrite plus bas : MNA à l'Institut de Physique Nucléaire de Lyon, SIMS à l'Institut des sciences analytiques de Lyon, et MEB/MET au Centre Technologique des Microstructures de l'UCBL (voir UE Etude de Cas).
  

et

UE Caractérisation structurale et microstructurale par diffusion des rayons X et des neutrons (3 crédits) optionnelle

• Diffusion de la matière par les rayonnements électromagnétiques, en particulier les rayons X. Diffusion des rayons X, tomographie X, Etude de la microstructure fine des matériaux hétérogènes.

Ou

• UE Microscopie électronique appliquée à la caractérisation des matériaux (3 crédits) optionnelle
  Notions de base sur les techniques actuelles de microscopie utilisées en science des matériaux : microscopies électroniques à balayage (MEB) et à transmission (MET), tomographie, microscopie environnementale.

Thématique: Sureté et radioprotection

• UE Sûreté et Radioprotection (3 crédits)
  Cette UE s'appuie sur les compétences des enseignants et chercheurs de l'Institut de Physique Nucléaire de Lyon qui héberge le Master Syvic depuis 2011, et qui sont impliqués dans la formation nationale pour la personne compétente en radioprotection (PCR). Les notions dispensées sont vitales pour quiconque souhaite travailler dans le domaine du nucléaire. Réglementations en radioprotection, Sûreté des installations du cycle électronucléaire, Interactions rayonnements-matière, Exposition et contamination, Chimie sous rayonnement.

+ 1 U.E. à choisir parmi les 2 U.Es. optionnelles

• UE Modélisation du comportement des radioéléments dans les matériaux du nucléaire : introduction à la modélisation multi-échelle (3 crédits)
  La modélisation des processus de migration des radioéléments dans les matériaux du nucléaire est un outil important pour prédire la dispersion de la radioactivité dans le milieu extérieur. Dans cet enseignement, nous aborderons les relations entre comportement mécanique macroscopique et mécanismes physiques actifs. Les moyens expérimentaux de simulation disponibles pour une analyse multi-échelle d'un matériau seront présentés. La méthodologie couplant ces moyens pour l'analyse du comportement d'un matériau sera ensuite appliquée.

Ou

• UE Mécanique des Matériaux (3 crédits)
  Le dimensionnement des structures et la compréhension de leur ruine nécessitent une bonne connaissance des équations qui régissent les modèles de comportement macroscopiques. Le but de cette UE est de présenter les lois de comportement des matériaux utilisés dans l'industrie nucléaire et soumis à des chargements thermomécaniques.
  L'accent est porté principalement sur les modèles de plasticité, depuis la mise en place des critères tridimensionnels jusqu'à l'établissement des équations d'évolution qui en dérivent.
  Les calculs de fatigues et la mécanique de la rupture offrent un cadre délimitant la criticité des chargements et des fissures existantes.

 Thématique : Energie nucléaire et développement durable : les enjeux

• UE Energie nucléaire et cycle électronucléaire (3 crédits)
  Amont du cycle (extraction, enrichissement, obtention du combustible UO2). Aval du cycle I (Du combustible usé au MOx). Aval du cycle II (les déchets nucléaires : traitement, classification, stockage). Notions de neutronique (Criticité, cycle fermé, surgénération, section efficace de fission, modération, intérêt des neutrons rapides). Fonctionnement d'un réacteur de type REP. Les réacteurs nucléaires du futur (Génération IV, ITER/Fusion, la filière thorium).  En complément du cours prinipal, deux intervenants extérieurs interviennent dans cette UE : FRAMATOME (Amont du cycle) et EDF (Aval du cycle). 

• UE : Etude de cas (New 2018)
  

Cette UE de 3 crédits regroupe :

- Les séances pratiques auprès des appareillages concernés par l'UE CFP et Radioprotection (plus haut) : MNA à l'Institut de Physique Nucléaire de Lyon, SIMS à l'Institut des sciences analytiques de Lyon,  MEB/MET au Centre Technologique des Microstructures de l'UCBL, Radioprotection (Plateforme Pédagogique de Radioactivité de l'IPNL).

Remarque : A noter qu'à partir de la promotion 2019/2019 la partie Microscopie électronique a été développée. Un partenariat avec la plateforme CTµ a été mis en place. Les étudiants suivent à présent une formation équivalente à la formation continue proposée aux professionnels (coût pour les pros ~ 700€, gratuit pour les étudiants SyVIC, prise en charge Dpt Physique). Après contrôle de connaissance (noté, à valider par la moyenne), les étudiants se verront délivré une attestation de maîtrise pratique et théorique de la microscopie électronique à balayage.

- Travail de Recherche Bibliographique : Il est demandé aux étudiants de rédiger un rapport bibliographique de janvier à février sur une sujet en lien avec leur futur stage de M2. Ce rapport sera noté et entrera dans la note globale de l'UE.

- New  : Chaque étudié devra interviewé et/ou rendre visite à son parrain (désigné en début d'année) et dresser un compte rendu du parcours et de l'activité de ce dernier.

Ecole (partie 1) : Enjeux Matériaux pour l'énergie du futur (3 crédits)

Cette Ecole se déroule sur une semaine avec des interventions courtes (2h à 4h) de la part d'acteurs industriels du nucléaire.

L'essentiel de l’École est dédié à l'énergie nucléaire avec des intervenants des grandes entreprises du domaine (EDF, CEA, IRSN, AREVA, etc...). Depuis 2018, une ouverture est proposée avec des interventions portant sur les matériaux pour les énergies nouvelles/renouvelables (CEA, EDF, IFPEN, Arkema...)

Ecole (partie 2) : Vieillissement des matériaux (3 crédits)

Cette Ecole porte sur le viellissement des matériaux que ce soit durant la production d'énergie ou bien lors du traitements des déchets/substances issdues de la production d'énergie.

Une large part est dédiée au vieillissement des matériaux dans le cadre de la gestion des déchets nucléaires (stockage, entreposage, retraitement).

Cette problématique est d'un grand intérêt sociétal, avec des enjeux cruciaux pour la protection de notre environnement.

Une ouverture est proposée depuis 2018 fin d'apporter un éclairage sur les conditions de vieillissement de matériaux utilisés dans les autres filières énergétiques dites alternatives (solaire, éolien, H₂, etc...). 

A nouveau pour cette Ecole, la majeure partie des interventions sont effectuées par des entreprises qui se placent en leader dans le domaine de l'énergie, à l'échelle nationale et internationale.  

U.E. d'ouverture

• Anglais (3 crédits)

SEMESTRE 4 - 30 ECTS

UE Stage de 27 crédits

Les étudiants effectuent un stage de 5 mois dans un des laboratoires partenaires du master que ce soit dans un des grands organismes du nucléaire (CEA, IRSN) ou dans un laboratoire universitaire ou de l'INSA.