Présentation du CENBG - Association des L.A.R.D.asso-lard.eu/wp-content/uploads/2018/08/pres_CENBG.pdf · •Mesure des sections efficaces neutroniques: Mesure simultanée des sections

=Présentation du CENBG

9 novembre 2015

32èmes journées des Laboratoires Associés de Radiophysique et de Dosimétrie

22

5 Le campus du CENBG : Univ. de Bordeaux

Visite Bx-Métropole, 17 septembre 2015

1 Thématiques de recherche

Activités de recherche dans les axes au cœur des préoccupations de l’IN2P3 et dans desdomaines interdisciplinaires aux interfaces avec la physique des lasers, l’environnementet la santé.

Le laboratoire se positionne aussi bien sur des recherches en réseaux nationaux ouinternationaux que sur des réseaux thématiques fortement ancrés dans la politique desite en Aquitaine.

Les thèmes de recherche :

La structure nucléaire expérimentale et théorique ainsi que l’étude des propriétésdes noyaux dans les milieux plasmas générés par lasers

La physique des astroparticules et la physique du neutrino

L’énergie nucléaire (données nucléaires pour les nouvelles filières, les matériaux dunucléaire) & les aspects environnementaux associés (incinération et stockage desdéchets, radionucléides et micro-organismes, mesures de basses radioactivités)

Etude des mécanismes d’action des rayonnements ionisants, des métaux et desnanoparticules sur le vivant. Applications à la santé : thérapies anticancéreusesinnovantes ainsi que le rôle des métaux dans les maladies neurodégénératives.

3Visite Bx-Métropole, 17 septembre 2015

Compétences en physique, radiochimie/biochimie et biologie. Les chercheurs etenseignants chercheurs du CENBG relèvent des sections 01, 13 et 21 du comiténational CNRS et 29 du CNU.

Instrumentation et détection, Electronique et acquisition, Bureau d’étude etconstructions mécanique, Informatique : des services techniques structurés quidéveloppent nos instruments dans le cadre de grands projets nationaux etinternationaux .

Mise à disposition de nos techniques dans le cadre de plates-formes instrumentalesde pointe mutualisées (AIFIRA, PRISNA et PIAGARA) sur lesquelles s’adossent desstructures de transfert (ARCANE et PRISNA-Prestations).

Formation par la recherche dépassant largement le service normal de ses enseignants-chercheurs, par exemple en matière de professionnalisation vers le secteur nucléaireindustriel ou les formation professionnelles locales.

Transfert vers le monde socio-économique qui s’appuie sur les plates-formes, lesstructures de transfert et également via les liens de ses services avec le mondeindustriel.

Vulgarisation vers le grand public avec un volet fort d’ouverture vers les collèges etlycées et un enjeu important en matière d’attractivité vers les carrières scientifiques.

1 Missions et compétences


5

Effectif: 114 personnelsPermanents et CDD 07-2015

Vecteurs devalorisation

DirectionP. Moretto

Services techniqueset administratif

Groupes de recherche

Plates-formes

Administration -CampusJ. Baussart

Electronique et AcquisitionJ.L. Pedroza

InformatiqueI. Moreau

Noyaux Exotiques B. Blank

Neutrino - Basses RadioactivitésC. Marquet

AstroparticulesD. Smith

Physique Théorique M. Bender

Aval du Cycle Energie NucléaireM. Aiche

Excitations Nucléaires par LasersF. Hannachi

Interactions Rayonnements Ionisants et Biologie

H. Seznec

AIFIRA L. Serani, S. Sorieul

PRISNA F. Perrot

Conseil de laboratoire

Commission du Personnel

Commission Hygiène et Sécurité

Commission locaux

Conseil ScientifiqueB. Blank

Cellule d’Evaluation et de Suivides Projets Internes

F. Delalee

Centre d’Etudes Nucléaires de Bordeaux-Gradignan

Chargés de Mission : Communication : F. DamasValorisation : G. ClaverieFormation Permanente : F. DamasSSI : S. BordèresCorrespondant Projets : F. DelaleeSéminaires : M.H. GrondinCorrespondant Qualité : G. Claverie

Assistant Prévention : S. Leblanc

PCR : S. Roudeau

Responsable administratif et financierJ. Baussart

Imagerie Chimie et SpéciationR. Ortega

PIAGARA B. Lavielle

ARCANE H. Guégan

PRISNA PRESTATIONS

H. Guégan

Mécanique – Bureau d’EtudesF. Delalée

Instrumentation et détecteursL. Serani


Radioactivité et EnvironnementB. Lavielle

2

Faits marquants, réalisations et programmes techniques


Comité de visite HCERES, 9 - 11 février 2015

TPC CENBG

Radioactivité 2p :• découverte 45Fe (2002), 54Zn (2004)

• première observation directe avec TPC : 45Fe (2007) 54Zn (2011)

T1/2(38Ca) = 443.63(35) ms

Un seul autre détecteur Ge étalonné avec cette précision (Texas A&M)

2 Faits scientifiques marquants (2009-2014)

Interaction faible : transition 0+ 0+

• T1/2 : mesurées pour 14O, 26Si, 30S, 38Ca, 42Ti, 62Ga• BR : mesurés pour 38Ca, 62Ga

Etalonnage haute précision d’un détecteur Ge

7

De = 0.5 % pour Eg <100 keV

0.15% pour Eg >100 keV

PIPERADE : état de l’art

@

Profil faisceau avant GPIB

Profil faisceau après GPIB

ho

rizo

nta

l

ve

rtica

l

P. A

scher et a

l., EP

J W

eb o

f Co

nf. 6

2 (2

01

3) 0

60

06

8

Travail en cours :Source d’ions : Nouveau C/C avec architecture DESIR /SP2 – terminéGPIB : Opérationnel – Première phase de tests OK

Modification injection. 2éme phase de test en cours90° switch : PIPERADE et S3/LEB En constructionPenning Trap : MPIK Heidelberg En constructionAimant : Commandé (Livraison mi 2016)

2015 : Tests et qualification de l’ensemble "Source d’ions + GPIB"Construction et installation du switch 90°

2016 : Installation de l’aimant et du piège de PenningTests du dispositif complet de PIPERADE

2


2

Satellite Fermi (« glast » ) lancé juin 2008 Forte implication du CENBG dans:

• Caractérisation du calorimètre sous faisceau• Chronométrie des pulsards• Exploitation scientifique.

Astronomie des rayons gamma du GeV au TeV

9

Large Area Telescope

30 MeV à 300 GeV


Le ciel entier, 8 fois par jour: Les objets connus,

ainsi que les sources inattendues

Le ciel en rayons gamma >1 GeV

Bientôt 7 ans de données avec le satellite Fermi de la NASA.

La bande horizontale est la Voie Lactée. Les points sont principalement des galaxies lointaines, mais aussi divers vestiges d’explosions d’étoiles massives.


Installation du détecteur au

Laboratoire Souterrain de

Modane (LSM)

Tunnel du Fréjus

LSM

Etude des propriétés des neutrinos : l’expérience NEMO3


L’expérience SuperNEMO

Objectif : observer la désintégration bb0n avec T1/2> 1026 ans et mesurer la masse effective du

neutrino autour de 0,05 eV (gain d’un facteur 10 en sensibilité) avec 100 kg de 82Se

Construction d’un premier module Démonstrateur: 2012-2015

~ 100 physiciens

Sourc

e2.7

m

Sous-moduletrajectographe

Sous-modulecalorimètre

Feuille source ββ

6 m

4 m

2 m


• Mesure des sections efficaces neutroniques:

Mesure simultanée des sections efficaces de capture et de fission dans le domaine des résonances

résolues de 233U pour répondre à la problématique du déploiement des réacteurs au Thorium.

Première expérience visant à mesurer 235U(n,f) et (n,g) à GELINA (mai 2015)

Démarrage d’une collaboration avec le groupe n-ToF qui a pour objectif la

mesure de 233U(n,f) et (n, g) au CERN : apport de notre expertise des chambres

à fission et de la mesure d’efficacité pour le design de leur dispositif

expérimental

Analyse d’une expérience sur AIFIRA en vue de mieux maitriser le bruit de fond

(gamma et électrons) et les erreurs systématiques associées à la normalisation (n,p)

Design d’un détecteur à protons de recul gazeux, peu sensible au bruit de fond

gamma et électrons, permettant de mesurer le flux de neutrons dans la gamme

En = [200 keV ; 2 MeV]

Mesures directes de section efficace de fission des isotopes 240,242Pu relativement à la diffusion (n,p)

à basse énergie pour valider ou non le processus de multi-recyclage envisagés dans les RNR.

13

2 Aval du Cycle – Energie Nucléaire


2

seulement 3 laboratoires dans le monde: CENBG, Argonne (USA), Hefei (Chine)

1 l d’eau souterraine ou 0,1 l d’air = environ 1000 atomes de 81Kr et 40 000

atomes de 85Kr

80Kr

82Kr

Signal 81Kr: 2500 atomes

• 85Kr (période 10,76 ans) produit de fission de U et Pu pour tracer l’activité

nucléaire civile et militaire Collaboration avec CEA-DAM

14

Mesure en Ultra Traces des Isotopes RAdioactifs du Krypton(81Kr et 85Kr) pour des études environnementales (projet MUTIRAK)

• 81Kr (229 000 ans) produit par le rayonnement cosmique dans l’atmosphère

Datation des eaux souterraines anciennes et des glaces polaires antarctiques

Températures moyennes en Gironde au cours des derniers 35 000 ans

Caractérisation de la paléorecharge des aquifères du

nord du Bassin aquitain par l’utilisation de traceurs

isotopiques et des gaz rares »

Collaboration :

• CENBG, ENSEGID et BRGM

Soutien :

• Conseil Général de Gironde

• Agence de l’Eau Adour-Garonne

Projet « Eaurigine »

Mesures de T(°C) déterminées à

partir de la concentration de Ne,

Ar, Kr, Xe dans des prélèvements

d’eau effectués sur des forages

en Gironde

=> Maximum glaciaire entre

17 à 20 000 ans à 5,8°C


Microbiologie d’environnements liés au nucléaireStockage des déchets en couche géologique profonde

Sites naturels renforcés (sites miniers) ou accidentels (Tchernobyl)

• Argile à Opalinus du Mont Terri (Suisse):

Isolement et caractérisation d’une bactérie thermophile dans de l’eau circulant dans la formation géologique chauffée à 85°C (mimant les conditions du stockage)Démantèlement forage et dernières analyses prévues début 2016

• Cadre Zone Atelier INEE « Territoires uranifères dans l’Arc Hercynien » (label 01/01/2015)Comité de pilotage de la ZA

1er projet, soutenu en 2015 par la ZA et la Mission pour l’Interdisciplinarité du CNRS: « Biodiversité Microbienne environnementale à proximité d’anciens sites miniers français » (BIDIME)

2 campagnes de terrain à Rophin (Puy de Dôme) et isolement d’une centaine de souches à partir de solset d’eaux contaminées

Résultats préliminaires intéressants: Nette diminution de diversité dans les échantillons les plus radioactifsPoursuite en collaboration avec Subatech et le LMGE Clermont pour réponse commune à appels d’offres

2

15

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Exhaure Fossé à 10m dans le fossé

à 20m dans le fossé

Nom

bre

d'UT

O

Actinobacteria

Proteobacteria

Firmicutes

Histogramme des contributions en UTO appartenant à chaque

phylum en fonction de l’échantillon


16

FRAP : Fluorescence Recovery After Photobleaching

• Manipulation de l’état de fluorescence des protéines d’intérêt avant ou après

irradiation

• Etudes dynamiques de relocalisation de protéines aux sites endommagés

2014 : installation d’un système de balayage laser sur le microscope de la ligne

d’irradiation (Projet Philas, Région Aquitaine) – En cours de validation

Système RoperTM

iLas sur le

microscope de la

ligne

2 Photobleaching sur la ligne de micro-irradiation

cellulaire du CENBG

16EAOM – 10 juillet 2015

2

17

Photobleaching sur la ligne de micro-irradiation

cellulaire du CENBG


FRAP sur cellules U2OS NOP52-GFP(marquage nucléolaire). Haut :Acquisition en vidéo-microscopie avecune image toutes les 400ms. Lasuppression de la fluorescence a lieu 60sec après le début de l’acquisition.Droite : Variation de l’intensité defluorescence dans les 3 zones d’intérêt :Cyan : contrôle; bleu : noyau complet;Rouge : nucléole photo-blanchi

Fentes nucléarisées standard projet (précisions micrométriques)

Vue globale du HRSDécoupage en 8 modules

ECS : conception et étude thermiques sur source VADIS et roue cible (V=2000Tr/min)

2

18

Réalisations et programmes techniques

Projet SPIRAL2 au GANIL. Implication fortedans DESIR : Responsabilité de l’intégrationdu hall d’expérience - R&D et construction duséparateur HRS pour la purification en massedes faisceaux radioactifs – développementd’un système de double piège à ions incluantun refroidisseur (GPIB) qui sera utilisé pour lapurification des faisceaux radioactifs arrivantde Spiral-1, Spiral 2 et S3 (PIPERADE)


Nanoprobe high resolution analysis

tomography

micro-irradiation

charge induction

Irradiation

microbeamradiation biology

Macrobeam line multi-purpose beam line for

analysis & characterization

Physics beamlineProduction of

neutrons

External beamin-air analysis

Archaeo-materials

19

2 AIFIRA : lignes de faisceau


20

2 Les Programmes Infrastructure européens

ERINDA (FP7, 2011-2013)

14 partners : HZDR Rossendorf, IRMM Geel, CERN Genève, CENBG Gradignan,

IPNO Orsay, UU-TSL Uppsala, PTB Braunschweig, NPI Rez, IKI Budapest, JYU

Jyväskylä, IFIN-HH Romania, NPL Teddington, IKF Frankfurt, CEA France

SPIRIT (FP7, 2009-2013)

Support of public and industrial research using ion beam

technology - 11 partners : HZDR Dresden, CNRS

Bordeaux, KUL Leuven, JSI Ljubljana, UBW Munich, CEA

Paris, SUR Guildford, ITN Lisbon, UPMC Paris, RBI

Zagreb, ETH Zurich

European Facilities for Nuclear Data Measurements (EFNUDAT - FP6, 2007-2010)

NUWASTE-2005/6-3.2.3.1-1 Radioactive Waste Management Infrastructures

10 partners : CENBG Gradignan, UU-TSL Uppsala, HZDR Rossendorf, IRMM Geel,

CERN Genève, PTB Braunschweig, NPI Rez, IKI Hungaria, CEA France, Karlsruhe

Inst. of technology.


2

• détecteurs Ge bas bruit de fond pour des mesures de spectrométrie g• détecteurs de radon pour réaliser des mesures d’émanation

PRISNA : Plateforme Régionale Interdisciplinaire de Spectrométrie Nucléaire en Aquitaine

mesure de très faibles activités entre 0,1 et 10mBq/kg

R&D Technique :

• Développement de photomultiplicateurs (PM) de faible radioactivité

(verre+composants)

• Validation des techniques de radiopurification des source de 82Se

• Développement de nouveaux détecteurs de radon bas bruit de fond

pour mesurer des niveaux de l’ordre de 0,1 mBq/m3 dans un gaz Ampoule en verre et composants d’un PM

La plate-forme PRISNA


2 Surveillance environnementale : Fukushima

Source IRSN :Synthèse de la surveillance environnementale n°10Synthèse des résultats des mesures de radioactivité dans le cadre de la surveillancede l’impact à très longue distance des rejets de l’accident de Fukushima


EAOM – 6 Septembre 2011

2 Surveillance environnementale : Fukushima

23

Mesures réalisées sur des

prélèvements AIRAQ

2 Plate-forme PIAGARA

Plate-forme Interdisciplinaire pour l’Analyse des gaz Rares en Aquitaine

Domaines d’intervention :- Géochimie continentale ou marine - Cosmochimie (météorites)- Nucléaire civil et militaire- Enregistrement des paléoclimats (eaux souterraines et glaces polaires)


Documents

Présentation du CENBG - Association des L.A.R.D.asso-lard.eu/wp-content/uploads/2018/08/pres_CENBG.pdf · •Mesure des sections efficaces neutroniques: Mesure simultanée des sections