Représentation schématique de l’interaction laser avec une cible gazeuse.
L’Unité d’Optique Appliquée (UOA), unité mixte de recherches ENSTA-Ecole polytechnique-CNRS et infrastructure de recherche européenne est un des leaders mondiaux dans le domaine des lasers à impulsions ultra courtes et ultra intenses et de leurs applications. Elle est fortement impliquée dans les contrats européens. Des développements importants sont en cours autour de nouveaux projets (ultra haute intensité, sources pour la radiothérapie du cancer par protons ou la lithographie dans l’extrême ultraviolet, etc…).
Le groupe Source de Particules par Laser (SPL) du LOA a pour thème de recherche l'étude de l'interaction laser-matière à très haute intensité laser. Le rôle de ce groupe est d'étudier la physique fondamentale intervenant lors de l'interaction laser-plasma et de promouvoir les applications de ces sources de particules accélérées (essentiellement des électrons et protons). Du fait des énergies mises en jeu (jusqu’à près de 1 GeV), les interactions des faisceaux accélérés avec les différents matériaux de la ligne produiront un flux de particules secondaires (photons, neutrons) qui seront autant de sources de rayonnements ionisants. Pour faire face à cette problématique, le groupe PHI a fait appel au laboratoire d’expertise nucléaire en assainissement et conception (CEA/DSM/IRFU/LENAC) pour qu’il mène une étude permettant d’apporter à l’équipe du LOA, la maîtrise de l’ensemble des risques induits par les expériences en salle jaune et de garantir ainsi la sécurité et la radioprotection du personnel.
A gauche : distribution en 2D des débits de dose neutrons et gamma produits lors d’une expérience d’accélération des électrons dans la salle jaune.
A droite : zonage radiologique.
Cette étude s’est inscrite dans le cadre d’un marché entre l’ENSTA et l’IRFU. Elle a offert l’opportunité au LENAC de s’impliquer dans une problématique en pleine croissance qui est celle de la production des faisceaux accélérés par interaction laser-plasma, et qui se caractérise par l’émission simultanée de deux types de rayonnements : les neutrons et les gammas, deux rayonnements qui possèdent chacun des particularités du point de vue des contraintes radiologiques qu’ils génèrent.
Cette étude dont le volume a représenté 0,8 h.an, a fait appel à trois compétences métier du LENAC (modélisation, radioprotection et sécurité) et a impliqué plus de la moitié de l’effectif du service. Quatre livrables ont été rendus au client contenant, une étude physique, une étude du contexte réglementaire de l’installation (ICPE), l’analyse des risques, le dossier de sécurité lié aux risques radiologiques et les modes opératoires de la salle jaune.
Contact : Valentin Blideanu
Identification et classification des risques classiques spécifiques aux expériences opérées dans la salle jaune.
