Defining A European Engineer Profile Within A European University Alliance

The world needs more engineers and Europe provides a rich and diverse environment to train them, including shared values of sustainability and interculturalism. In this paper we attempt to build a profile for a “European engineer” based on skills and competences acquired in a European University Alliance centred around engineering education (EELISA, European Engineering Learning Innovation Alliance). We carried out an on-line survey for students and staff of partner universities as well as nine indepth interviews (50 min) with relevante stakeholders. The questions included in the survey are described as well as general results from 75 respondents. The overall results from the in-depth interviews are also presented and discussed within the framework of the training concepts also promoted by international associations, including SEFI. Finally, we use our findings to suggest four conceptual fields for a European engineer profile: 1) Scientific and theoretical knowledge including digital skills, 2) Addressing sustainability, 3) Interculturalism: an engineer embracing the European project, and 4) Business and communication skills: practical and applied knowledge

Effet des terres rares sur la structure et l altération des verres borosilicatés

Ce travail s inscrit dans la problématique du stockage en formation géologique profonde des verres borosilicatés de confinement des déchets de Haute Activité à Vie Longue (HAVL). Ces derniers contiennent des produits de fission et actinides mineurs issus des combustibles usés. Les terres rares font partie des produits de fission et peuvent simuler les actinides mineurs. De nouvelles formulations de verres pourraient conduire à une augmentation des teneurs en produits de fission. Dans ces conditions, il est particulièrement important de bien connaitre à la fois l influence des terres rares sur la structure du verre, que leur évolution au cours de l altération par l eau et leur influence sur les cinétiques d altération du verre. Cette étude porte sur des verres borosilicatés simplifiés afin de limiter les effets de synergie entre les terres rares et d autres éléments. Différentes approches complémentaires ont été mises en œuvre pour caractériser le verre sain et les pellicules d altération (RMN haute résolution solide, spectroscopie Raman, fluorescence, SIMS, diffusion des RX aux petits angles ). Le rôle structural de la terre rare est dans un premier temps discuté et a été comparé à celui du calcium. L environnement local des terres rares a également été sondé. Dans un deuxième temps, l effet des terres rares (nature et concentration) a été observé sur différents régimes d altération (vitesse initiale et chute de vitesse). Enfin, suite à l altération, les terres rares étant retenues au sein de la couche altérée, l impact structural des terres rares (et leur environnement local) au sein de cette pellicule a aussi été investigué.This work is related to the question of the geological deep repsitory of high-level waste glass. These wastes include fission products and minor actinides, elements which can be simulated by rare earths. As new glass compositions could enable increased rare earth concentrations, it is crucial to know and understand rare earth impact on glass structure on the one hand, and on glass alteration kinetics or their incorporation into an altered layer. This work studied simplified borosilicate glasses in order to limit synergetic effects between rare earths and other elements. Various complementary techniques were used to characterize pristine and altered glasses (solid-high resolution NMR, Raman spectroscopy, fluorescence, SIMS, SAXS). Firstly, the structural role of a rare earth is discussed and is compared to a calcium cation. The local environment of rare earths is also probed. Secondly, rare earth (nature and concentration) impact on several alteration regimes was studied (initial rate, rate drop). Then, after alteration, rare earth elements being retained within the altered layer, the structural impact of rare earth elements (and their local environment) in this alteration layer was also investigated.PARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF

Etude des propriétés des solutions confinées (application aux gels des verres nucléaires)

Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'étude du comportement des solutions en milieux confinés. Il consiste à étudier les propriétés thermodynamiques, la structure et la dynamique de l'eau confinée dans des gels modèles et dans un gel d'altération de verres simple. La première étape de ce travail a consisté à déterminer la structure et la dynamique de l'eau pure dans des gels modèles élaborés à base de silice mésoporeuse. La deuxième étape a consisté à étudier la dynamique de l'eau dans le lixiviat confiné dans les gels modèles et dans le gel d'altération d'un verre simple par diffusion des neutrons. En effet, lorsque la taille des pores diminue, la fraction d'eau libre confinée au centre des pores décroit. Dans le cas où le gel modèle possède une surface de type Zr-OH et Al-OH et une taille de pore inférieure à 2.3 nm, il apparait que l'eau est fortement liée à la surface et qu'une très faible fraction de protons reste mobile. Ceci s'explique principalement par les propriétés de Zr-OH et Al-OH qui forment des liaisons chimiques de coordination avec l'eau. L'étude de la dynamique de l'eau dans un gel d'altération a aussi confirmé ces résultats. En effet, le même comportement que l'eau dans un gel modèle ayant une surface de type Al-OH a été observé dans un gel d'altération de verre simple. Ces résultats montrent une plus faible mobilité de l'eau dans les pores d'un gel de verre simple que l'eau libre, probablement dû à la fois aux tailles de pores mais surtout à la présence d'aluminium dans le gelPARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF

Altération du verre de confinement de déchets type R7T7 en condition de stockage géologique

Le stockage géologique profond est étudié dans le but de disposer d une solution de gestion sûre et à long terme des déchets radioactifs de haute activité et vie longue. Afin de prédire de manière fiable le relâchement des radionucléides (RN) dans l environnement, il est nécessaire de connaître précisément la vitesse à laquelle la matrice vitreuse s altère et les propriétés de l environnement dans lequel les RN vont diffuser et réagir : le champ proche du colis, c'est-à-dire les produits issus de la corrosion des enveloppes métalliques (PC) et les matériaux argileux transformés.Cette thèse s intéresse à la description fine de l altération du verre SON68, simulant inactif du verre R7T7, en contact avec les matériaux présents dans un stockage : le fer métal et l argilite du Callovo-Oxfordien. Pour cela, des expériences originales mettant en œuvre un système verre-fer-argilite à l échelle du laboratoire ont été réalisées. Les interactions verre-fer-argilite sont étudiées par des caractérisations multi-échelles de la physico-chimie des solides : MEB, MET, DRX, fluorescence X et spectroscopies EXAFS et Raman. Parallèlement à ces expériences, un modèle d altération du verre est construit afin de disposer d un terme source permettant de rendre compte des principaux mécanismes mis en jeu. Enfin, des modèles géochimiques des autres matériaux (fer et argilite) sont développés et mis en œuvre dans le code couplé chimie-transport HYTEC pour simuler les réactions observées lors de la corrosion des enveloppes métalliques et des transformations de l argilite, améliorant ainsi la compréhension de l évolution du système global verre-fer-argilite.The Geological disposal is a possible option for safe and long term management of long lived and highly radioactive wastes. In order to predict the release of radionuclides in the environment, the comprehensive knowledge of glass dissolution rates as well as the properties of near- and far-field in which migration will occur is necessary.This thesis is aimed to describe the alteration of SON68 glass, inactive analog of French R7T7 glass, in contact with disposal materials: metallic iron and Callovo-Oxfordian argilite. Therefore, original experiments have been carried out on a laboratory scaled system involving glass-iron-argilite interactions. The transformations of chemistry and crystal-chemistry are investigated with multi-scale probing tools: SEM, TEM, XRD, XRF, EXAFS and Raman spectroscopies. In the same time, the glass alteration is modeled to obtain a source term in good agreement with the major phenomena observed in common experiments. As an end, geochemical models of iron and argilite transformations are also developed and set together in the transport-chemistry code HYTEC to simulate chemical reactions (iron corrosion, argilite evolution, and glass alteration). Simulations and comparison with experiments have improved the overall knowledge of the glass-iron-clay system.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Oxydes lamellaires nanométriques pour condensateurs électrochimiques

L objectif de ce travail a été de proposer des oxydes lamellaires nanométriques de cobalt et de vanadium pour des applications en tant qu électrodes positives de systèmes électrochimiques à haute puissance en technologie lithium ou sodium, aqueuse ou organique. Une étude de formulation d électrodes composites à base de polymère, d oxydes et de carbone conducteur a montré que la percolation du carbone ainsi que la pression appliquée jouaient un rôle prépondérant dans l exploitation maximale des propriétés intrinsèques des oxydes. Une formulation d électrode en milieu aqueux et une autre en milieu organique ont été étudiées afin d en optimiser les propriétés à fort régime de charge - décharge. Des méthodes de synthèse originale de nanoparticules d oxyde de cobalt au sodium ont été développées. Ces particules présentent de fortes capacités à haut régime grâce à des mécanismes pseudo-capacitifs de stockage des charges. Des nano-rubans de pentoxyde de vanadium hydratés ont été obtenus par voie sol-gel. Deux méthodes de modification ont été testées : l intercalation par simple échange ionique ou l insertion d alcalins (bronzes) par réduction. Les bronzes présentent des capacités deux fois supérieures aux composés intercalés et conservent ces très bonnes propriétés électrochimiques même à fort vitesse de charge - décharge.This thesis focuses on cobalt and vanadium lamellar nanometric oxides used as positive electrode materials for electrochemical capacitors in either sodium or lithium electrolytes. First, a study on composite electrodes formulation was made to fully understand the key parameters necessary to maximize the electrochemical performances. It appears that carbon percolation and applied pressure drastically increase the electrode conductivity. One electrode formulation in aqueous electrolyte and another one in organic electrolyte have been proposed to investigate the kinetics properties at high charge/discharge rates. An original synthesis of nanometric cobalt oxide by direct precipitation in alkaline and oxidizing medium has been done. These particles have been structurally and electrochemically characterized at high charge/discharge rate. The hydrated sodium phase exhibits very nice electrochemical properties at high rate in sodium aqueous electrolyte but this phase is metastable. Nevertheless the dried phases show a pseudo-capacitive behavior in either lithium or sodium aqueous electrolyte. Last, nano-ribbons of vanadium oxide were made thanks to a well known sol-gel synthesis. These particles were modified by substitution with alkaline ions thanks to a simple ionic exchange or through reduction. The vanadium bronzes showed the best electrochemical performances at high charge/discharge rates in either lithium or sodium organic electrolyte.PARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF

Comportement des produits de corrosion dans le circuit primaire des centrales REP (sorption du cobalt et du nickel sur des ferrites représentatifs)

La corrosion des parties métalliques du circuit primaire des centrales REP engendre la formation de produits de corrosion. Ceux-ci peuvent circuler dans le circuit primaire sous forme de particules colloïdales ou d'espèces dissoutes qui peuvent être activées lors de leur passage sous flux puis adhérer sur les parties métalliques des circuits. Le dépôt des particules activées sur les zones hors flux est alors responsable de la contamination surfacique. Ces particules peuvent également interagir avec les espèces ioniques dissoutes dans le milieu primaire. Alin d'avoir une meilleure maîtrise de la contamination, la caractérisation (surface spécifique, granulométrie, PCN ... ) des différentes particules présentes dans le circuit primaire ainsi que l'étude de leur interaction avec les espèces dissoutes et les parois (adhésion, sorption ... ) est nécessaire. Les espèces prises en compte dans cette étude sont, pour les particules : les ferrites de cobalt et de nickel ainsi que la magnétite, pour les matériaux du circuit primaire : l'Inconel 690, le Zircaloy 4 et l'acier inoxydable 304L. La sorption du cobalt et du nickel, principaux responsables de la contamination surfacique, sur les différents produits de corrosion a été réalisée expérimentalement et modélisée grâce au code de calcul ECOSAT. L'évolution de leur charge de surface a également été étudiée. Les données obtenues alimenteront, in fine, différents codes permettant la modélisation de la contamination dans les circuits en tenant compte de l'hydraulique.The corrosion of the metal parts in the primary circuit of PWR Ieads to the release of metal oxides particles and ionic species. These corrosion products circulate through the primary circuit and may be activated when they pass through the core. The deposition of the activated particles in areas out of flux is then responsible for surface contamination. These particles can also interact with thc ionic species in the primary medium, contributing to their transport and to their deposition on surfaces outside the flux. ln order to have better contamination control, characterization (specific surface, sire, PZC... ) of differents particles of primary circuit and study of their interaction with soluble species and surfaces (adhesion, sorption ... ) is necessary. Species take into account in this study are for particles : nickel and cobalt ferrites and magnetite, for primary circuit materials: Inconel 690, Zircaloy 4 and stainless steel 304L. Cobalt and nickel sorption, main responsible of primary circuit contamination, on several corrosion products were experimentally realized and modelised with ECOSAT code. Surface charge were also studied. Data obtained will be introduced in different calculation code in order to modelised contamination in primary circuit under dynamics conditions.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Développement de membranes métalliques composites pour la purification de l'hydrogène

PALAISEAU-Polytechnique (914772301) / SudocSudocFranceF

Probing in situ the Nucleation and Growth of Gold Nanoparticles by Small-Angle X-ray Scattering

International audienc

Assessing the Use of BiCuOS for Photovoltaic Application: From DFT to Macroscopic Simulation

International audienceThe objectives of the work presented in this article are two folds. First it presents computed properties of the semiconductor BiCuOS at the HSE06+spin–orbit coupling level and these properties are interpreted from the composition of the material point of view and are analyzed from a photovoltaic perspective. The calculated properties (Eg = 1.22 eV, εr = 36.2, me* = 0.42, mh* = 0.33, Eb = 2 meV) illustrate that BiCuOS is a promising material for photovoltaic application. The second objective is to presents a multiscale approach whose objective is to simulate photovoltaic macroscopic characteristics (Jsc, Voc, FF, ...) from microscopic properties computed at the DFT level. The approach is first tested in the CuInS2 solar cell, that has several similarities with BiCuOS, allowing to determine the strengths and limits of this approach. Then, this protocol is applied to BiCuOS solar cells in order to determine the best n-type semiconductor to put in contact with BiCuOS to achieve high photoconversion efficiencies. The results allow to dress the list of the drawbacks that must be overcome to use this material for photovoltaic application. Beyond BiCuOS, this protocol can be used by the community wanting to use modeling to design and characterize new semiconductors beyond the bandgap calculation

Automatic movement detection by InSAR in permafrost areas. Application to the Queyras Natural Regional Park, Hautes-Alpes, France

International audienceInterferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) is a method of measurement based on the phase difference between two radar images, which represent the same area but at different time intervals. The technique generates infero- grams, maps of surface deformation in two-dimensions allowing for the detection and quantification (in centimetres) of variations in distance between the target and the radar between two different data acquisitions. The present study suggests a method of automatic detection of deformation zones through the use of confidence and coherence images. The research aims to validate the methodology used by analysing the movement polygons obtained. This study was focused on the Queyras Natural Regional Park. Four different time scales are provided for the identification of four different rates of movements (cm/month, cm/2months, cm/year and cm/2years). A rockglacier inventory of Queyras was completed to provide a range of potential creeping formations. For each form several variables were described and collected in a data base. The aim was to compare the inventory with the detected movement zones by InSAR