Département de Physique Nucléaire

L'augmentation de la puissance des lasers entraine une production de plus en plus intense de particules secondaires (photons, neutrons). Ces dernières constituent un risque radiologique à mettre sous contrôle. Cinquante ans après la réalisation du premier laser, l'utilisation des lasers de recherche de nouvelle génération implique ainsi une nouvelle expertise, spécifique aux risques radiologiques.

L'Irfu qui possède l'ensemble des connaissances permettant de répondre à ce besoin vient de finaliser deux études importantes. La première concerne le projet Petal lié au CEA/Cesta. La deuxième a été réalisée pour le Laboratoire d'optique appliquée (LOA), une unité mixte Ensta Paris Tech-Ecole polytechnique -CNRS reconnue comme une grande infrastructure de recherche européenne. Ces deux études originales, basées sur la physique des interactions particules-matière, répondent chacune à des problématiques spécifiques : réaliser un inventaire précis des noyaux présents après un tir laser et maîtriser la sécurité de l'installation du point de vue de la radioprotection.

Les feux de forêt constituent un danger permanent, notamment dans les pays arides. Ils sont un frein au développement économique et une menace pour l'environnement, tant par la forte libération de gaz à effet de serre que par la destruction d'écosystèmes.

Le projet FORFIRE, incluant l'utilisation de détecteurs Micromegas¹, a reçu le soutien de l'Union Européenne (Programme FP7) pour élaborer un réseau de capteurs sensibles à la lumière émise lors d'un incendie de forêt, permettant de le détecter presque instantanément (contre plusieurs minutes avec les méthodes actuelles).

Une équipe de l'IRAMIS aménage un de ses sous-sols afin de développer un programme scientifique consacré à l'étude de l'accélération d'électrons par lasers. Les électrons seront générés par impact d'un faisceau laser sur un jet d'hélium gazeux. Ce groupe a fait appel au laboratoire d'expertise nucléaire en assainissement et conception (IRFU/LENAC) afin de mener une étude concernant la protection biologique dans la perspective de limiter l'impact des rayonnements sur l'environnement proche de la salle d'expérimentation durant le fonctionnement du laser. Cette étude a duré deux mois et a permis d'identifier les problèmes de radioprotection générés par l'interaction du faisceau d'électrons produit par le laser avec les divers équipements présents dans la nouvelle salle d'expérimentation. L'étude a consisté à proposer des solutions appropriées afin de permettre au groupe d'exploiter leur laser de haute puissance avec le support du SPR, en parfaite conformité avec la réglementation en vigueur pour la radioprotection du personnel.

Cette étude s'est inscrite dans le cadre d'une nouvelle convention d'assistance réciproque entre le SPAM et le LENAC sur les projets de lasers de puissance.

Les opérations conduisant au démantèlement et au déclassement d’une installation nucléaire, nécessitent de fournir des dossiers réglementaires soumis à l’approbation de la Direction générale de la sûreté nucléaire et de la radioprotection. Ainsi, l’ « étude déchets » est l’un des principaux documents de sûreté que le service de déclassement des accélérateurs du Dapnia a dû réaliser dans le cadre du démantèlement de deux de ses installations : l’accélérateur linéaire de Saclay et le synchrotron Saturne. Informés de la méthode originale et rigoureuse développée par le Dapnia en partenariat avec DEN/DPA, le CNRS et l’Université ont souhaité lui confier une étude similaire pour le futur démantèlement du réacteur de recherche universitaire de Strasbourg (RUS) arrêté en 1997.