Laurent Karim Béland, Faculty of Engineering and Applied Science, Queen's University, Kingston,ON, K7L 3N6
Les propriétés macroscopiques des matériaux structurants, tels que les métaux, alliages et bétons, découlent d’interactions fondamentales à l’échelle atomique. Ces interactions mènent à divers phénomènes émergeants, qui prennent placent de l’échelle du nanomètre jusqu’à l’échelle macroscopique, en passant par l’échelle mésoscopique (centaines de nm – dizaines de microns). De surcroît, ces phénomènes prennent place à des échelles temporelles allant de la picoseconde (e.g. les vibrations atomiques) aux millénaires (e.g. le fluage des aqueducs romains).
Les simulations numériques peuvent à la fois examiner le comportement de ces matériaux à courte échelle (e.g. simulations atomistiques) et prédire leur comportement à grande échelle (e.g. analyse par éléments finis ou théorie des taux de réactions). Le couplage des échelles temporelles et spatiales, cependant, est un défi de taille pour la communauté de la physique numérique des matériaux.
Ce séminaire portera sur certaines stratégies pour y arriver, appliquées dans deux contextes.
Premièrement, on présentera des modèles numériques décrivant le comportement sous irradiation de métaux et alliages structurants les réacteurs nucléaires sur plusieurs échelles temporelles et spatiales. Ces prédictions sont importantes dans un contexte où l’on tente de prolonger la durée de vie de notre flotte de réacteurs pour assurer un approvisionnement électrique fiable, sécuritaire et à faible empreinte environnementale.
Deuxièmement, on abordera le comportement du ciment dans des environnements riches en ions alkalins. L’intérêt de ces environnements riches en ions alkalins est triple. Primo, la réaction alkalins-aggrégats est la seconde plus grange source de défaillance des bétons. Deuxio, pour réduire notre empreinte de gaz à effet de serre, on songe à introduire des mortiers basés sur des scories activées par alkalins. Tertio, le ciment est un candidat de choix pour séquestrer certains radioisotopes contenus dans les combustibles nucléaires irradiés, dont le césium, un ion alkalin.
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Cette conférence est présentée par le RQMP Versant Nord du Département de physique de l'Université de Montréal et le Département de génie physique de Polytechnique Montréal.
