Programmes d'études supérieures en chimie et en génie chimique

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Renseignements généraux

Programmes d'études offerts

Le département de chimie et de génie chimique offre les programmes de maîtrise et de doctorat en génie et en sciences, avec les domaines de spécialisation en chimie des matériaux, en environnement et en nucléaire.

Les programmes de maîtrise et de doctorat avec le domaine de spécialisation en génie de l'environnement sont offerts conjointement avec le département de génie civil. Un sous-comité des deux comités départementaux des études supérieures administre ce programme.

Le programme de recherche d'études supérieures du Département de chimie et de génie chimique est intimement lié aux programmes de recherche de nombreux directorats et agences du Ministère de la Défense et bénéficie de leur support. Cette collaboration permet d'offrir plusieurs sujets de mémoire ou thèse selon des arrangements entre les commanditaires et ce département.

La recherche courante effectuée dans le Département comprend, entre autres, les domaines suivants, cités avec leurs commanditaires:

• équipement de protection contre les armes nucléaires, biologiques et chimiques (DCGEM, RDDC),
• techniques de réponse à des situations d'accidents nucléaires (DGSN, J3NBC, DSSPM, RDDC),
• techniques intégrées de surveillance de l'usure de moteurs d'avions et développement de systèmes experts (DTSA, UMDA, CRDA, RDDC),
• cellules à combustible (DRDM) et sources d'énergie pour sous-marins (DMGE, DRDA, DGMEM, DASP, DGIEM, RDDC),
• résistance à la corrosion de couches minces et techniques d'évaluation nondestructives (DREV, DTSA),
• caractérisation de matériaux de blindage et de céramiques de carbure de silicium (RDDC),
• teintures pénétrantes pour emploi dans des opérations de recherche et sauvetage (CR/Dév, Recherche et Sauvetage),
• techniques d'évaluation environnementale de sites et de leur restauration (DGE, MAIDN),
• méthodes analytiques innovatrices appliquées aux études d'ingénierie environnementale (NWSO),
• application des méthodes biotechnologiques pour le traitement des terres contaminées (DGE, DISO, DIPM, Env. Canada)
• nouvelles techniques d'évaluation des risques écologiques (DGE, NWSO).

La vaste gamme de compétences du personnel enseignant du Département de chimie et de génie chimique permet d'effectuer la recherche dans bien d'autres domaines d'activité. Les domaines de spécialisation sont : chimie, sciences chimiques et des matériaux, sciences de l'environnement, sciences nucléaires, génie chimique et des matériaux, génie de l'environnement et génie nucléaire. Les étudiants peuvent faire de la recherche dans les domaines suivants:

Sciences chimiques et des matériaux / génie chimique et des matériaux

• adsorbants à base de carbone
• contrôle de la qualité de l'air
• systèmes de maintien de la vie
• pigments pour traitement de maladies par radiation visible
• développement et essais d'équipement de protection contre les
• armes nucléaires, biologiques et chimiques
• détection et surveillance d'agents chimiques, et décontamination
• sources d'énergie électrochimiques et batteries
• production, purification et entreposage d'hydrogène
• mise au point de cellules à combustible pour applications
• à bord de sous-marins et dans des bases militaires
• procédés de purification de combustibles liquides
• réactions chimiques catalytiques de substances explosives et pyrotechniques, propergols
• dispersion des vapeurs et des aérosols
• études balistiques
• intelligence artificielle
• corrosion d'alliages utilisés dans la construction d'avions, de systèmes navals et de véhicules blindés
• calculs de diagrammes de phase à partir de données thermochimiques
• évaluation non-destructive, gestion des matériaux et systèmes s'expertise
• systèmes de polymères
• matériaux composites
• céramiques, super conducteurs à haute température, électrolytes
• solides et lubrifiants solides
• surveillance de l'usure de moteurs d'avions (analyse quantitative
• des débris retenus par les filtres de lubrifiants)
• cinétique chimique
• thermodynamique chimique de matériaux de pointe et technologies avancées
• chimie des surfaces
• cristallographie aux rayons X
• spectroscopie vibrationnelle, par adsorption et par fluorescence
• synthèse d'agents thérapeutiques
• chimie de l'état solide de matériaux inorganiques

Sciences de l'environnement / génie de l'environnement

• évaluation environnementale: estimation de l'impact et du risque
• technologies pour la restauration des sites
• normes environnementales et lignes directrices
• protocoles de surveillance et prévention de la pollution
• chimie analytique environnementale, plus spécifiquement reliée aux tests effectués sur le terrain
• biotechnologie - biorestauration, photorestauration
• génie sanitaire
• gestion des déchets toxiques
• gestion des ressources hydriques
• assainissement des sites contaminés
• dispersion des contaminants dans les sols
• évaluation des risques écologiques

Sciences nucléaires / génie nucléaire

• radiochimie et analyse par activation neutronique
• effets des radiations sur les matériaux
• radiographie et radioscopie neutroniques
• conception et analyse de réacteurs nucléaires
• cycles et gestion des combustibles nucléaires
• dosimétrie gamma et neutronique par détecteurs à bulles
• comportement du combustible nucléaire et du relâchement des produits de fission
• radioprotection
• réponse à des accidents nucléaires
• détection et mesure de radiations nucléaires

Admission

Les candidats à la maîtrise ès sciences, maîtrise ès sciences appliquées, maîtrise en génie et le doctorat en philosophie seront admis en vertu des conditions d'admission générales. Les détails concernant l'admission au Collège militaire royal au niveau de maîtrise ou de doctorat peuvent être trouvés dans la section de formalités d'admission aux études supérieures de cet annuaire.

Exigences du programme

La maîtrise en génie (MEng) sera décernée aux candidats qui suivront avec succès un programme d'études de 10 crédits composé habituellement de :

• 8 cours trimestriels au niveau du deuxième cycle (8 crédits), et
• 1 projet de recherche (2 crédits).

La maîtrise ès sciences (MSc) ou la maîtrise ès sciences appliquées (MScA) sera décernée aux candidats qui suivront avec succès un programme d'études composé habituellement de ;

• 5 cours trimestriels au niveau du deuxième cycle (5 crédits), et
• la présentation d'un mémoire (6 crédits).

Le doctorat en philosophie (PhD) en génie ou sciences de l'environnement, génie ou sciences nucléaire(s), et génie ou sciences chimique(s) et des matériaux sera décerné aux candidats qui suivront avec succès un programme d'études composé de :

• 8 cours trimestriels au niveau supérieur (8 crédits), et
• la soutenance d'une thèse (6 crédits).

Descriptions des cours

CGC501 Calculs de génie chimique et nucléaire

Ce cours présente un choix de sujets relatifs au génie chimique et nucléaire, dont le thème central est la formulation mathématique de divers problèmes d'ingénierie. On traite des équations différentielles ordinaires et partielles, des problèmes de conditions aux limites, des opérateurs matriciels et d'une variété de techniques de modélisme mathématique et de simulation. On introduit les méthodes numériques d'optimisation. On y emploie des méthodes de solution analytiques et numériques, ces dernières faisant appel à l'utilisation de l'ordinateur central aussi bien que de microordinateurs.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC502 Assemblage et soudage des polymères

Les technologies utilisées pour souder et assembler des polymères thermoplastiques et thermodurcissables sont présentées. Les sujets suivants seront abordés : l'assemblage mécanique (vissage, snap-fit), chimique (colles) et thermique (soudage par ultrasons, vibration, plaque-chauffante, résistance et laser). Le cours comprend des parties théoriques et pratiques. La matière sera exposée via une série de présentations, des projets et des laboratoires avec de l'équipement de soudage semi-industriel.

Exposé :

trois périodes par semaine (une session)

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1

CGC503 Sujets choisis

Les sujets traités dans ce cours seront choisis en fonction des besoins précis des candidats. En guise d'exemple, les sujets complémentaires pour une maîtrise en génie nucléaire pourraient comprendre l'étude de la corrosion, l'électrochimie, la chimie de l'eau et des procédés de séparation tels que l'échange d'ions, la filtration, l'absorption, l'extraction par solvant, ainsi que le dessalement de l'eau, et pour certains candidats, les équilibres chimiques et la thermodynamique des phénomènes irréversibles.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC504 Séminaire

Ce cours est un cours de séminaire obligatoire pour les candidats au diplôme de Maîtrise. Le séminaire, présenté par le candidat ou la candidate dans l'une ou l'autre des langues officielles, devrait être pertinent au programme de recherche du candidat. Le séminaire est d'abord dirigé à l'intention des membres du département, il doit avoir une durée d'environ 35 minutes, et inclure assez de matière de base pour une communication pour des non-spécialistes dans le domaine de la recherche. Le candidat ou la candidate doit s'attendre à avoir à répondre à une variété de questions posées par les membres de l'auditoire après la présentation. Une version écrite complémentaire doit accompagner le séminaire. On s'attend à ce que ce document ait une trentaine de pages et soit préparé dans le style d'un article soumis à une revue avec arbitrage dans le domaine d'études. La date du séminaire et les normes pour la présentation de la version écrite seront décidées en collaboration avec le(s) directeur(s). Des copies de la version écrite du séminaire seront disponibles pour ceux qui en demandent. Les candidats seront notés sur leur performance orale et sur le contenu du séminaire par un minimum de trois membres du personnel enseignant de la Division des études supérieures et de la recherche. La version écrite sera notée par le(s) directeurs(s) de recherche. Les candidats qui n'auront pas réussi auront la chance de présenter un second séminaire avant qu'une note d'échec ne soit soumise pour ce cours.

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CGC506 Modélisation moléculaire et applications à la nanotechnologie

Ce cours illustre les concepts de la modélisation moléculaire basée sur des méthodes ab initio. La première partie du cours se concentre sur une présentation détaillée des principes de la chimie quantique et mécanique moléculaire comme théories fondamentales et essentielles au développement des modèles de modélisation moléculaire. Le cours décrit également les modèles ab initio tels que les modèles Hartree-Fock, théorie des fonctionnelles de densité et Moller Plesset ainsi que les modèles basés sur les concepts de mécanique moléculaire. Des applications de la modélisation moléculaires seront discutés pour des nouveaux champs d'application comme en nanotechnologie pour la prédiction de l'auto-assemblage de molécules; les propriétés des semi-conducteurs et les propriétés dynamiques.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC508 Munitions à lanceur aérien et lanceur maritime

Ce cours examine la conception de munitions pour vaincre plusieurs sortes d'objectifs comprenant l'attaque des aéronefs par canons et missiles, l'attaque de navires de surface et de sous-marins par torpilles, grenade sous-marines, missiles et canons, l'attaque des objectifs au sol, la conception des fusées, les dispositifs explosifs comme ceux dans les sièges éjectables dans certains aéronefs ainsi que les leurres thermiques, et les devis descriptifs pour le stockage et la manipulation des munitions a lanceur maritime ou aérien. Les munitions CBRN étrangères seront discutées aussi.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC509 Transfert de chaleur de réacteur nucléaire

Ce cours approfondit couvre la conduction, la convection forcée et naturelle, et le transfert de chaleur par ébullition, tels qu'appliqués au design des combustibles et des réacteurs nucléaires. On y traite des caractéristiques de transfert de chaleur de divers caloporteurs et modérateurs, des combustibles nucléaires et des matériaux des réacteurs. Des problèmes dans la conception thermique de réacteurs nucléaires de puissance sont étudiés.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC510 Gestion des munitions

Ce cours aborde plusieurs matières concernant la gestion des munitions et explosifs. Ces thèmes incluent la probabilité et la statistique (appliquées à l'acceptation de lots ainsi que à l'analyse des essais de mise à feu), l'analyse et les approches aux réductions des risques, la gestion d'inventaire, l'analyse de décisions, et le système d'approvisionnement canadien ainsi que les systèmes de gestion de cycle de vie.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC511 Radioprotection et santé

Ce cours décrit la radiation émise par les sources tant naturelles qu'artificielles, ainsi que les unités de mesure et la terminologie employées en mesure de radiation et en radioprotection. Les effets biologiques des radiations sont étudiés à l'aide de notions élémentaires de biologie et à partir des résultats des recherches et de l'expérience acquise sur les effets des doses de radiation. Ces connaissances permettent par la suite d'estimer les risques associés à l'utilisation des radiations, et d'évaluer les recommandations et les normes établies par les divers organismes et rapports. L'étudiant effectue les calculs nécessaires à l'évaluation des doses absorbées et équivalentes, des temps d'exposition et des taux d'irradiation, et il apprend les principes régissant la minimisation de ces doses. Finalement, les activités des diverses organisations utilisatrices à l'emploi des radiations et responsables de la radioprotection font l'objet d'une revue.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC512 Munition lancé du sol

Ce cours examinera la conception de munition lancé à partir de plateformes au sol. Des sujets spécifiques incluent : l'attaque des véhicules blindés (léger et lourd) par des charges militaires (cinétiques et chimiques), la conception d'armure pour la protection des véhicules, l'attaque des aéronefs (à voilure tournante et à voilure fixe), l'attaque aux structures et aux bunkers, l'attaque aux personnel, comprenant la conception de gilets de protection balistique et la balistique des blessures seront considérait aussi. Des thèmes à discuter incluent la conception des grenades, des munitions à fragmentation, mines, démolitions, dispositifs explosifs de circonstance, munitions de précision, la conception de fusées, dispositifs pyrotechniques, et les devis descriptifs pour le stockage et la manipulation de munition lancé du sol.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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1

CGC513 Génie de la corrosion - diagnostique et essai de corrosion

Ce cours fait une revue de la chimie et de l'électrochimie permettant de comprendre la corrosion tout en illustrant les principes de base à l'aide d'études de cas de problèmes dus à la corrosion. Le cours décrit aussi les méthodes principales utilisées pour minimiser et contrôler les effets de la corrosion. Certains des sujets abordés dans ce cours sont la nature complexe de la corrosion, le monitorage et les tests en corrosion, le comportement des alliages ferreux et non-ferreux exposés à différents environnements, ainsi que les méthodes de contrôle de la corrosion telles que la sélection des matériaux, la conception d'un système, la protection cathodique, les revêtements protecteurs et les inhibiteurs.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC514 Systèmes d'armement

Cette cour examinera la conception de systèmes d'armes de la marine et de l'aviation ainsi que ceux de l'armée de terre. Des thèmes spécifiques incluent les systèmes canons et systèmes des missiles de la marine, les systèmes d'armes de véhicules blindés et systèmes canons de l'armée de terre, des systèmes de tir indirect (mortiers inclus) remorquée ou montée sur véhicules, armes légères (mitrailleuses inclues) et armement téléguidé, et les systèmes canons et les systèmes des missiles de l'aviation. Les systèmes d'armes comprendront la conception et l'analyse des supports, des systèmes de recul et récupérateur, les culasses, les systèmes de chargement manuel et automatique et les systèmes de mire et de contrôle de feu. Les systèmes des missiles comprendront le lancement, le guidage, et les systèmes de contrôle.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC515 Détection et mesure nucléaire

Ce cours comprend des cours magistraux et laboratoires. On étudie la radiation et ses sources, ainsi que les mécanismes d'interaction de la radiation avec la matière. Les principes qui gouvernent la détection de la radiation sont décrits. On discute des mérites des détecteurs à gaz (chambres d'ionisation, compteurs proportionnels et Geiger), des détecteurs à scintillation et à semi-conducteur, et l'électronique associée y est vue en détail. Chacune des méthodes de détection est étudiée en termes de principes d'opération, de caractéristiques de fonctionnement et d'applications. Le cours traite de plus des facteurs qui affectent la mesure tels que l'aspect aléatoire, le bruit de fond et le blindage.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC516 Nanotechnologie: Théorie, applications et méthodes de caractérisation

Ce cours présente la théorie et les différentes interactions guidant l'organisation et l'assemblage précis de molécules pour des applications en nanotechnologie. Les concepts d'auto-assemblage couche-par-couche, l'auto-assemblage de polymères ainsi que la nanolithographie sont décrits précisément. Le cours décrit également les différentes méthodes utilisée pour la caractérisation des nanostructures : microscopie par forces atomiques, microscopie électronique (transmission et balayage), diffusion des neutrons et rayons-X et simulation. Les concepts sont discutés et illustrés en utilisant des exemples de la littérature scientifique.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC517 Protection contre les activités nucléaires

Ce cours porte sur les exigences de blindages nécessaires à la protection du personnel et de l'équipement contre les radiations émises par des sources susceptibles d'affecter le personnel militaire, telles que les sources utilisées en radiographie et en calibrage, les lampes radio isotopiques, les réacteurs nucléaires et les explosions atomiques. Les principes d'absorption de la radiation par les matériaux de blindage sont décrits, en termes de la radiation incidente et des propriétés des matériaux. Dans le cas des explosions atomiques, le cours traite des effets des ondes de choc et du choc thermique sur le personnel et l'équipement, ainsi que des mesures de sécurité liées à la conception et l'opération de ces équipements de blindage. Le blindage contre la radiation est étudié en termes de la nature et de l'intensité de la radiation, de la géométrie de la source et du blindage, du spectre énergétique, des facteurs d'accumulation et des fonctions de protection du blindage selon certaines applications typiques. Les calculs d'écrans de protection peuvent alors être effectués selon diverses méthodes, pour des situations spécifiques, à l'aide, entre autres, des plus récents logiciels.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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1

CGC518 Thermodynamique avancé

Postulats et calcul de la thermodynamique classique. Équilibre de phases fluides et stabilité de phases. Équations d'état et utilisation de ces dernières dans le calcul de propriétés de fluides pures et de mélanges. Matières choisi en diagrammes de phases. Si le temps le permet et dépendant des intérêts des étudiants sujets choisi en thermodynamique avancé pourront s'ajouter au cours.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC520 Phénomènes de transport

Le cours donne un aperçu du domaine des phénomènes de transport, y compris le transfert de chaleur, transfert de masse, et la mécanique des fluides au niveau des études supérieures. L'accent est mis sur le fait que les équations fondamentales qui décrivent ces trois modes de transport sont intimement liées. L'analyse par ordres de grandeurs est introduite. Selon les intérêts de classe, des sujets avancés spécifiques au génie chimique, le génie de l'environnement ou le génie nucléaire peut être inclus dans le cours.

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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1

CGC521 Introduction à l'évaluation non destructive

Les principes, l'équipement, les techniques et les standards de divers essais non-destructifs sont vus dans ce cours. La radiographie, les pénétrants (magnétiques et autres), les ultrasons, les courants de Foucault, et d'autres méthodes spécialisées sont étudiés.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC522 Conception expérimentale et analyse de données

La méthodologie d'élaboration de plans expérimentaux qui rendent les expériences efficaces et qui permettent de générer un maximum de données seront présentés. L'analyse de la variance (ANOVA) et plusieurs autres modèles de régression linéaire appliqués pour l'analyse des données seront couverts. Les statistiques multivariées seront à l'étude et comprendront le partitionnement des données, l'utilisation de matrices de corrélation, l'analyse en composantes principales (ACP) et les régressions par les moindres carrés partiels. De plus, un focus sera porté sur l'analyse de données appliquée et l'optimisation de processus industriels. La distribution de données, y compris la normalité et l'homoscédasticité seront discutés, et ce, dans le contexte de l'analyse des hypothèses et l'utilisation de transformations suivant les analyses des données qui seront couvertes dans ce cours.

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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1

CGC523 Génie du réacteur nucléaire

Ce cours débute par une discussion des besoins mondiaux d'énergie. La première partie consiste en une revue de l'interaction de la radiation avec la matière, de la détection des particules, du blindage, des classifications des réacteurs nucléaires, de leurs composants et de leurs matériaux. Dans la seconde partie, on discute de la théorie du réacteur nucléaire et de la gestion du combustible. L'exploitation et le contrôle des réacteurs nucléaires sont décrits. On y inclut la cinétique et la dynamique du réacteur, les mécanismes de contrôle, les poisons consommables, la sûreté du réacteur, l'analyse du risque, les accidents, le relâchement de radiations et le processus d'octroi de permis d'exploitation.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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1

CGC525 Sécurité des réacteurs nucléaires

On discute des aspects de la sûreté des réacteurs nucléaires de puissance, incluant ceux de la délivrance des permis d'exploitation et de la réglementation nucléaire tant au Canada que dans les autres pays. Le cours couvre les principes de base de la sûreté nucléaire, les dispositifs de sûreté qui équipent les réacteurs nucléaires de puissance, l'analyse de la sûreté du réacteur, la fiabilité et l'évaluation du risque. On analyse ensuite les rares accidents survenus à des centrales nucléaires civiles (Three Mile Island, Chernobyl, et ailleurs) et à bord de navires à propulsion nucléaire. Le cours se complète par des calculs de doses de radiation et couvre la réponse aux urgences nucléaires, le relâchement des produits de fission et les phénomènes d'endommagement grave du cœur des réacteurs.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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1

CGC527 Kinétique et dynamique du réacteur nucléaire

Dans ce cours, on procède à l'étude du réacteur nucléaire en régime transitoire, en commençant par le modèle ponctuel de la cinétique pour lequel on calcule les solutions des équations résultantes pour diverses variations de la réactivité du réacteur. Le cours couvre ensuite les effets de la contre-réaction et les divers coefficients de la réactivité dus à la température et à la fraction de vide, entre autres. Ceci mène à l'introduction de la théorie du contrôle appliquée à des systèmes boucles, et à l'analyse des conditions de stabilité. On présente des éléments de théorie avancée de la cinétique, incluant des modèles de la théorie non-ponctuelle, des modèles espace-temps, des approches adiabatiques et quasi-statiques, et des formalismes modaux et nodaux. Enfin, on introduit des solutions analytiques et numériques qui sont appliquées à des cas-types en analyse de sûreté.

Préalable :

CGC523

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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1

CGC528 Chimie inorganique avancé

Ce cours portera sur des sujets en chimie inorganique au niveau des études supérieures. Le cours débutera par un examen général des principes fondamentaux de la théorie du champ de ligands et les liaisons des complexes des métaux de transition ainsi que des complexes des métaux du groupe principal. Le domaine de chimie inorganique est assez large et le cours peut inclure des études approfondies dans les domaines de la chimie de coordination (y compris le magnétisme et les matériau-cadre organométalliques (MOF), les systèmes bioinorganiques (tels que fonction, mécanisme, et toxicité des éléments inorganiques dans les systèmes biologiques), l’organométallique (pour les métaux de transition et du groupe principal), et / ou la catalyse homogène (les mécanismes catalytiques et les applications industrielles).

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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1

CGC531 Méthodes radiologiques

On présente dans ce cours les techniques radiologiques basées sur l'application des rayons X, du rayonnement gamma et des neutrons. Les sources de ces radiations sont étudiées, de même que leurs mécanismes d'interaction avec la matière et les processus de production de radiographies. L'accent est mis sur les alliages légers (comme ceux utilisés en aéronautique) et sur la radiographie appliquée à ces alliages. On fait la comparaison des autres techniques telles que l'imagerie en temps réel, le traitement des données et la tomographie. Les critères d'évaluation de la qualité et de la sensibilité de l'image radiographique sont présentés. Le cours traite ensuite brièvement de techniques telles que la radiométrie, la diffraction et la fluorescence aux rayons X. Les questions de sûreté et de radioprotection sont incluses dans ce cours.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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1

CGC533 Génie des combustibles nucléaires

Ce cours couvre les propriétés physiques, chimiques, mécaniques et nucléaires des combustibles nucléaires. On examine le cycle du combustible à partir de la mine, de la fabrication et de l'enrichissement jusqu'au recyclage et à la disposition du combustible usagé. Le comportement du combustible durant son séjour dans le cœur du réacteur nucléaire est étudié en considérant ses caractéristiques thermiques et chimiques. On se penche ensuite sur l'étude du comportement des produits de fission et des mécanismes de défaillance des éléments de combustible tant pour l'exploitation normale du réacteur que pour des conditions d'accident où le combustible est susceptible de subir des dommages graves.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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1

CGC537 Assainissement des lieux

Après une introduction aux techniques disponibles pour enlever la contamination chimique et nucléaire des sites pollués, le cours se concentre sur les méthodes présentement disponibles, et de plus examine plusieurs méthodes en cours de développement pour la restauration des sols, de l'air et de la nappe phréatique. Les sujets à l'étude comprennent la biorestauration, la phytorestauration, la restauration thermique, et les méthodes pour contenir, stabiliser et extraire les produits chimiques. Une partie importante du cours est consacrée aux aspects légaux et législatifs, de même qu'aux coûts associés aux opérations de restauration des sites. On met l'accent sur l'évaluation des avantages relatifs des différentes méthodes appropriées pour certains types de sites ainsi que sur les possibilités d'y appliquer ces méthodes. En plus du cours proprement dit, il y aura des devoirs et des séminaires.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC539 Chimie analytique appliquée

Ce cours englobera les méthodes d'échantillonnages environnementaux, les principes et applications de l'assurance de la qualité, et les statistiques qui se rattachent à la chimie analytique. L'échantillonnage environnemental inclura l'échantillonnage du sol, de l'eau et du biote appliqué aux évaluations environnementales et des risques et à la recherche. Les sujets reliés à l'assurance de la qualité et aux statistiques qui complètent les méthodes d'échantillonnage environnemental aussi bien que de la perspective d'un laboratoire commercial seront discutés. Les méthodes d'analyse, aussi bien sur le terrain que dans un laboratoire, seront décrites pour les polluants environnementaux les plus communs; et cette information sera utilisée dans la discussion de l'application et des limites des données obtenues. Des sessions d'entraînement pratique utilisant de l'équipement de terrain pour l'analyse des PCBs, HPT et des éléments inorganiques seront incluses.

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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1

CGC541 Toxicologie environnementale et évaluation des risques

Dans ce cours, on effectue une revue des effets sur l'environnement et sur la santé des êtres humains, des principales sources de stress pour l'environnement, tant réelles que spéculatives. Parmi les considérations majeures du cours figurent l'évaluation quantitative du risque et la sélection des actions appropriées, ainsi que le développement de critères et de stratégies effectives de réduction du risque. Le cours inclut aussi les aspects techniques de l'évaluation du risque et considère les réalités auxquelles sont confrontés le praticien et le législateur.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC543 Dispersion atmosphérique et micrométéorologie

Ce cours couvre les deux domaines majeurs suivants: la couche limite atmosphérique (CLA) puis le comportement des aérosols et des gaz dans la CLA. La liste des sujets spécifiques comprend la composition et la structure de l'atmosphère terrestre dans la CLA, les processus de transport et d'équilibres, les distributions de températures et d'humidité, la stabilité et la turbulence, les propriétés des gaz atmosphériques, les écoulements dans les couches limites et la théorie de la similarité. On discute aussi des méthodes générales de modélisation. Le second domaine du cours, celui des aérosols, inclut le transport des produits chimiques dans la CLA, les distributions des grandeurs de particules et les processus d'enlèvement des aérosols atmosphériques, ainsi que la dynamique des aérosols. Selon les besoins particuliers des étudiants, on considère certains systèmes spécifiques d'aérosols, tels que le relâchement possible d'aérosols à la suite d'accidents de réacteurs nucléaires ou encore la dispersion d'aérosols militaires. Le cours utilisera des modèles informatiques appropriés.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC545 Cours avancé de chimie organique

Ce cours examinera l'application des structures et des méthodes synthétiques à la chimie organique, ainsi que les mécanismes fondamentales des réactions organiques. Les fonctions des énolates chimiques, les fonctions des groupes inter-conversionels et une introduction aux schèmes synthétiques à plusieurs étapes des réactions des péricycliques seront couverts, ainsi que les effets des propriétés physiques et électroniques des réactants et des solvants dans les mécanismes de réactions. Des études de cas impliquant des réactions chimiques et des procédés industriels d'une importance économique seront présentées à titre d'exemple dans le cours. Tous les concepts qui sont présentés dans ce cours ont été sélectionnés pour des étudiants qui ont une base de connaissance sur la structure et la réactivité des composés organiques.

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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CGC547 Modélisation d'un réseau neural artificiel

Le but de ce cours est de couvrir une vaste gamme de sujets sur l'intelligence artificielle à l'aide d'exemples de l'application de cette technique à des problèmes d'ingénierie. Des sujets spécifiques sont choisis pour satisfaire aux besoins des étudiants, provenant de domaines tels que les réseaux neuronaux artificiels, la logique floue, les algorithmes génétiques, les systèmes basés sur la connaissance, le raisonnement sur base d'étude de cas, et les systèmes experts. Parmi les applications vues pendant le cours, on peut citer les problèmes de prédiction, de classification et de contrôle, l'obtention de la connaissance et la représentation visant à la réutilisation améliorée de la connaissance. On demandera aux étudiants de résoudre des problèmes à l'aide de logiciels commerciaux ou encore en utilisant des logiciels qu'ils auront conçus eux-mêmes. Bien que le cours couvre les bases mathématiques nécessaires, l'accent est mis sur les applications en génie et plus spécifiquement en génie chimique, nucléaire, des matériaux et de l'environnement.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC551 Propulsion des canons et fusées

On examine dans ce cours les caractéristiques et les paramètres de design des combustibles solides pour fusées et des propergols pour canons. Plus spécifiquement, les sujets comprennent le design des grains, de la composition et des additifs afin de contrôler les taux de combustion, la chimie et la thermodynamique des initiateurs, des allumeurs et des propergols, la génération et la distribution des pressions dans la chambre de combustion et dans l'âme du canon, les facteurs de forme et les équations d'état, l'usure du canon et le transfert de chaleur, les ondes de pression, les propergols liquides pour canons, les canons légers à gaz et électriques, les douilles de cartouches combustibles, et les gaz de bouche de canon. On utilise des logiciels appropriés pour la modélisation sur ordinateur.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

Crédit(s) :

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CGC555 Questions environnementales

Ce cours porte sur des questions environnementales spécifiques et d'actualité tant en science qu'en génie. Les sujets proviennent des domaines de la contamination, de la restauration des sites, de l'évaluation des risques pour l'environnement, des techniques d'enfouissement de déchets, de la contamination des eaux souterraines, de la santé humaine et de l'environnement. L'enseignement de ce cours est partagé par des professeurs du CMR et de l'Université Queen's et se complète par des présentations par des experts dans le domaine. Les étudiants doivent de plus approfondir certains aspects par des travaux de recherche écrits et des présentations orales, tout en étant tenus de participer activement à toutes les discussions. On s'attend à ce que tous les étudiants bénéficient de la nature pluridisciplinaire du cours et qu'ils soient ainsi mieux préparés à considérer les problèmes environnementaux selon une perspective plus vaste. On attend des étudiants qu'ils puissent démontrer une solide connaissance des domaines où leurs intérêts se concentrent, malgré le fait que le cours couvre une vaste gamme de sujets.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC559 Balistique terminale II - mécanique des impacts

Ce cours étudie la mécanique et la dynamique de l'impact de projectiles pénétrants à longue tige et à giration stabilisée, de jets à charge creuse et de projectiles formés par explosion sur des matériaux de blindage de géométries variées, tels que les aciers, l'aluminium, les céramiques, les verres et les composites. La matière de ce cours est une continuation de celle du cours CGC549 Balistique terminale. Les sujets spécifiques incluent les considérations physiques et les propriétés des matériaux tant pour les projectiles pénétrants que pour les cibles, les impacts non-pénétrants, l'attaque ce cibles semi-infinies, la pénétration des plaques et leur perforation, et les effets au-delà des blindages. On utilisera dans ce cours des logiciels appropriés.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC561 Balistiques externes

Ce cours examinera le vol des projectiles et missiles. Les sujets spécifiques incluront les flux compressibles et la production des ondes de choc, la stabilité des projectiles avec ailettes et un mouvement de rotation, l'augmentation de la porté telle que par l'assistance de fusé et de base bleed, la trajectoire dans un vacuum et la résistance aérodynamique, les effets du vent, la rotation de la terre et la forces de Coriolise. La masse ponctuelle, la masse ponctuelle modifiée et les modèles sur les six degrés de liberté seront aussi couverts dans le contexte des projectiles de petits et gros calibres. Des codes informatiques appropriés seront utilisés.

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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CGC563 Polymères dans les applications de génie

Ce cours se compose des sujets suivants: thermodynamique des polymères, la viscoélasticité, les propriétés ultimes, les polymères renforcés, et la transformation des polymères. Les applications en génie seront utilisées dans le cours.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC565 Nucléaire et radiochimie

Le cours couvre les aspects suivants de la théorie et des applications de la chimie nucléaire et de la radiochimie: structure de l'atome et modèles nucléaires, relations masse-énergie, transmutations et réactions nucléaires, radioisotopes naturels et artificiels, interaction de la radiation avec la matière, détection et mesure des rayonnements. On discute aussi des applications et des aspects de sûreté des radio-isotopes et des radiations en recherche et dans les domaines médicaux et industriels, incluant les radiotraceurs, l'analyse par activation neutronique, l'analyse radio métrique et les procédés sous radiations.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC567 Gestion du combustible nucléaire

On étudie les cycles du combustible nucléaire à partir de la mine jusqu'à la disposition ultime du combustible usagé, incluant les procédés d'enrichissement et de recyclage, selon un point de vue de prise de décisions et d'évaluation des conséquences opérationnelles et économiques de ces décisions. On détermine les coûts associés pour chaque étage des cycles du combustible, et en particulier ceux relatifs à l'élimination des déchets nucléaires. Les méthodes pour déterminer les coûts globaux des cycles sont vues en détail. On effectue les calculs de "burn-up" pour le temps de résidence du combustible dans le cœur. On présente les objectifs et les mérites de la gestion en-pile et hors-pile du combustible. La gestion en-pile du combustible pour les réacteurs à eau légère (LWR) et pour les réacteurs CANDU à eau lourde pressurisée (PHWR) est analysée en détail, tant pour l'équilibre de rechargement du combustible que pour la période d'approche de cet équilibre. Le cours couvre ensuite la gestion des combustibles au thorium dans les réacteurs CANDU, en plus d'autres combustibles avancés tels que le MOX contenant du plutonium provenant d'ogives nucléaires et le DUPIC (usage direct de combustible de réacteur à eau légère dans le CANDU). On examine par la suite les méthodes d'optimisation utilisées en gestion du combustible et les principaux codes de gestion en usage.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC569 Défense des armes nucléaires, biologiques et chimiques

Le cours discute des principes et caractéristiques des armes nucléaires, en relation avec les effets physiques (chaleur, souffle des explosions) et radiologiques (effets initiaux et résiduels, effets transitoires des radiations sur l'équipement électronique, impulsions électro-magnétiques) sur les humains, les immeubles et l'équipement. On portera une attention particulière sur les courbes rendement vs distance, la distribution des retombées radioactives, les effets cliniques des doses aiguës de radiation sur tout le corps, la dosimétrie physique et biologique et la surveillance radiologique. Le cours comprend un examen de la composition et des effets biologiques des agents chimiques classiques qui agissent sur le système nerveux, sanguin, respiratoire et cutané, tout en couvrant les méthodes de détection et de décontamination ainsi que les antidotes disponibles. De plus, les mesures de protection collective et individuelle feront l'objet d'une étude détaillée. On y verra aussi la question des agents biologiques tels que les bactéries, les virus et les rickettsies, de même que des agents dits de mi-spectre comme les toxines, les venins et les biorégulateurs.

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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CGC573 Gestion des déchets nucléaires

Le cours débute avec une brève revue des radiations et de leurs interactions avec la matière, incluant les effets cliniques dus aux doses aiguës et chroniques, puis enchaîne avec les notions de dosimétrie et la réglementation. On étudie ensuite le blindage contre les radiations à l'aide d'exemples et de problèmes résolus par le logiciel Micro-shieldJ. On décrit l'origine des déchets nucléaires et leur classification en déchets de faible, moyenne et haute activité, en insistant sur la dernière partie du cycle du combustible nucléaire (entreposage en piscine et retraitement). Le cours traite aussi de sujets tels que l'étiquetage, l'emballage et le transport des matières radioactives. On étudie par la suite les diverses méthodes présentement en usage et en développement pour l'élimination sûre des déchets nucléaires de faible et de moyenne activité, et, en particulier, pour les déchets hautement radiotoxiques. Dans ce dernier cas, on discute des problèmes d'ingénierie associés en termes de transport de chaleur, d'écrans de protection contre les radiations, et de la résistance des contenants à long terme (corrosion). On accorde une attention spéciale à l'élimination ultime dans des cavités profondes souterraines des déchets de haute activité (gisements de sel et le concept canadien d'enfouissement des déchets dans le Bouclier Canadien). On considère des méthodes alternatives de traitement des déchets comme au creux de fosses abyssales océaniques, la transmutation à l'aide de réacteurs à fusion nucléaire et même l'envoi des déchets dans l'espace. Le cours couvre aussi les méthodes d'entreposage des déchets avec possibilité de récupération et le stockage en surface, en insistant sur la technologie canadienne mise en place dans plusieurs centres nucléaires. On conclut avec une discussion des aspects économiques, politiques et sociologiques de la question de la gestion des déchets nucléaires en incluant des considérations telles que les problèmes d'éthique et de perception du public.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC575 Matériaux dans un environnement spatial

La nature dynamique de l'environnement spatial est examinée. Le cours discute de facteurs environnementaux tels que le vide, les températures, les radiations, l'oxygène atomique, les micrométéorites et les débris de l'espace. On étudie l'impact d'un tel environnement sur les matériaux tels que les métaux, céramiques, polymères et composites, et on y dresse la liste des exigences en matière de design et de sélection des divers matériaux appropriés à une utilisation dans l'espace.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC577 Explosions et explosifs

Le cours se concentre sur la chimie des explosifs et leurs paramètres, sur les explosifs modernes et anciens, et leur développement futur; l'initiation et la propagation des explosions; les effets des explosions en milieu gazeux, liquide et solide; les aspects de fabrication et les applications militaires des explosifs. Le cours couvre aussi une analyse de la thermodynamique des mélanges gazeux à hautes températures en utilisant l'ordinateur et des méthodes numériques avancées.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC579 Chimie des matériaux énergétiques

Ce cours examine les méthodes de production, les caractéristiques chimiques et les réactions chimiques des matériaux énergétiques, incluant des explosives primaires et secondaires, des propergols et des pyrotechniques utilisés par les forces armées. Les sujets de sécurité pendant le transport, et les classifications et les lois seront discutés. Les critères de sensibilité et les techniques de prédiction et de mesure des rendements caloriques et de la stabilité seront examinés. Les cours donneront aussi un compte rendu bref de la thermochimie pour ceux qui en a besoin.

Exposés :

trois périodes par semaine (une session)

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CGC587 Mécanismes réactionnels, cinétique et modélisation

La conception de réacteurs chimiques nécessite une bonne compréhension des principes fondamentaux relatifs aux réactions s'y déroulant. On doit également être en mesure de pouvoir calculer et dériver les taux de production ou de consommation d'espèces chimiques. Le cours examine donc les méthodes classiques utilisées pour déterminer les mécanismes réactionnels en utilisant l'approche de Langmuir-Hinshelwood pour développer les équations cinétiques et les vitesses de réactions. Les limitations de cette approche seront par ailleurs étudiées. L'obtention d'équations cinétiques à partir de l'utilisation de données expérimentales sera aussi étudiée. De plus, le cours inclura une revue de l'application des techniques d'analyse de surface en vue de comprendre les mécanismes réactionnels.

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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CGC591 Génie des céramiques

La classification de céramique industrielle est présenté, suivi par les liens et des structures cristallines communes qui sont relie aux comportements physique et mécanique des classes de céramiques. Des processus, comme le traitement et de consolidation de poudre, agglomération, et densification, sont couvrait. Les topiques d'applications sont ajustées selon les besoins et intérêts des étudiants. Il y a aussi un projet court et du travail au laboratoire.

Exposés et laboratoires :

3 périodes par semaine (une session)

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CGC593 Physique avancée du réacteur nucléaire

Ce cours continue la neutronique du réacteur nucléaire en régime permanent introduite au cours CGC523 Génie du Réacteur Nucléaire (Nuclear Reactor Engineering) avec une étude de l'équation de diffusion à plusieurs groupes d'énergie des neutrons, puis couvre les modèles de réacteurs à régions multiples incluant les calculs des cellules unitaires. On explique ensuite la théorie de transport et on résout analytiquement et numériquement l'équation de Boltzmann intégro-différentielle. L'équation de transport intégrale est alors à l'étude, et le cours voit ensuite les méthodes de probabilités de première collision (telles que la méthode PN). On voit les équations adjointes, suivies de la théorie des perturbations appliquée aux calculs en neutronique. Le cours se termine par les techniques probabilistes de Monte-Carlo appliquées aux calculs du réacteur.

Préalable :

CGC523

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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CGC595 Matériaux nucléaires

Ce cours décrit la thermohydraulique des réacteurs nucléaires et couvre les sujets suivants: neutronique du réacteur, production de chaleur, conduction thermique, transfert de chaleur par convection en phase unique, transfert de chaleur (métaux liquides, gaz, ailettes), transfert de chaleur avec changement de phase, écoulement des fluides, physique des écoulements à deux phases, chute de pression dans les réacteurs nucléaires, hydrodynamique, systèmes de transport de chaleur, sûreté des réacteurs nucléaires CANDU.

Exposés :

3 périodes par semaine (une session)

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CGC599 Sujets avancés en chimie analytique

Au cours des dernières décennies, l'explosion de la chimie analytique appliquée a révolutionné discrètement la société d'aujourd'hui. Les progrès dans les diagnostics et traitements médicaux, la médecine médicolégale, la gérance de l'environnement, l'électronique et la plus part des méthodes du contrôle de la qualité reposent fortement sur la chimie analytique. Dans ce cours, les principes fondamentaux du cœur de la chimie analytique seront examinés, incluant la spectroscopie atomique et moléculaire, l'électrochimie, la chromatographie et d'autres méthodes de séparation.

Exposés et exercices de laboratoire :

3 périodes par semaine (une session)

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CGC604 Séminaire

Ce cours est un cours de séminaire obligatoire pour les candidats au diplôme de Doctorat. Le séminaire, présenté par le candidat ou la candidate dans l'une ou l'autre des langues officielles, devrait être pertinent au programme de recherche du candidat. Le séminaire, bien qu'il soit d'abord dirigé à l'intention des membres du département, peut inclure dans l'auditoire des personnes invitées, et doit avoir une durée d'environ 45 minutes. Il doit inclure assez de matière de base pour que cette communication soit compréhensible à des non-spécialistes dans ce domaine de la recherche. Le candidat ou la candidate doit s'attendre à avoir à répondre à une vaste gamme de questions posées par les membres de l'auditoire après la présentation afin de démontrer une connaissance profonde du domaine de recherche. Une version écrite complémentaire doit accompagner le séminaire. On s'attend à ce que ce document ait une quarantaine de pages et soit préparé dans le style d'un article soumis à une revue avec arbitrage dans le domaine d'études. La date du séminaire et les normes pour la présentation de la version écrite seront décidées en collaboration avec le(s) directeur(s). Des copies de la version écrite du séminaire seront disponibles pour ceux qui en demandent. On notera les candidats sur leur performance orale et sur le contenu du séminaire par un minimum de trois membres du personnel enseignant de la Division des études supérieures et de la recherche. La version écrite sera notée par le(s) directeurs(s) de recherche. Les candidats qui n'auront pas réussi auront la chance de présenter un second séminaire avant qu'une note d'échec ne soit soumise pour ce cours.

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PR500: Project

Ce code est utilisé lors de l'enrôlement dans un projet

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TH500 : Thèse (niveau maîtrise)

Ce code est utilisé lors de l'enrôlement dans la thèse de maîtrise

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TH600 : Thèse (niveau doctorat)

Ce code est utilisé lors de l'enrôlement dans une thèse de doctorat

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CP600 : Examen de synthèse (niveau doctorat)

Ce code est utilisé lors de l'enrôlement dans un examen de synthèse

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