Jan SKOVIERA
Docteur en Chimie théorique, physique, analytique
spécialité Sciences de la Matière, du Rayonnement et de l'Environnement
Thèse soutenue le 25 septembre 2017
PhysicoChimie des Processus de Combustion et de l'Atmosphère (PC2A)

 


Titre et résumé de thèse

Structure, interactions et réactivité de molécules qui ne sont pas facilement manipulables experimentalement

Le réacteur ITER exploitera trois types de chauffage : injection de neutres (NBI), chauffages ohmique et haute fréquence. Les sources NBI utilisent un jet d'atomes d'hydrogène et de deutérium. La région du conducteur à l'intérieur de la bobine radiofréquence produits des ions hydrogènes par des collisions avec des électrons chauds. Les ions sont extraits par le champ électrique dans la région d'expansion où le césium évaporé entre dans le plasma. Celui-ci entre alors dans la région d'extraction où les atomes, les ions et les molécules d'hydrogène sont convertis en ions négatifs sur une grille recouverte de césium. La chimie de ces processus est plutôt compliquée et n'est pas très bien comprise. Le but de ce travail est d'examiner la majorité des processus qui pourraient avoir un impact sur les espèces anioniques hydrogénées soit par des réactions de formation ou destruction liées au césium. La réactivité du césium, la dynamique de CsH ainsi que celles d'espèces chimiques associées à CsH peuvent être bien décrites aujourd'hui en utilisant des méthodes ab initio. Les méthodes CASSCF et CASPT2 ont été employées pour calculer les courbes d'énergie potentielle de CsH et CsH+ dans leurs états fondamentaux et excités afin d'estimer leurs constantes spectroscopiques et obtenir les représentations des orbitales moléculaires de CsH et de ses ions. Les énergies de réactions ont été également déterminées pour plusieurs espèces chimiques de type CsxHy associées à CsH en utilisant la méthode CCSD(T). L'ensemble des résultats obtenus dans cette thèse permet de mieux comprendre les faits expérimentaux et ainsi de mieux caractériser la chimie de ces processus.

Directeur(s) de thèse :
Pr. I. CERNUSAK / Dr. F. LOUIS

Rapporteurs :
Pr. S. EVANGELISTI
Dr. S. MATEJCIK

Examinateurs
Pr. J. NOGA
Pr. L. GASNOT
Dr. F. HOLKA
Dr. B. SIRJEAN

Financement :
Université Lille 1 - Université de Comenius (Bratislava)

Laboratoire :
PhysicoChimie des Processus de Combustion et de l'Atmosphère (PC2A)

 

 

Thesis supervisor(s) :
Pr. I. CERNUSAK / Dr. F. LOUIS

Referees :
Pr. S. EVANGELISTI
Dr. S. MATEJCIK

Examiners :
Pr. J. NOGA
Pr. L. GASNOT
Dr. F. HOLKA
Dr. B. SIRJEAN