Journal de Saclay n°30 - CEA Saclay

ITER à Cadarachede fusion, JET 3 à Culham, en Grande-Bretagne, est limitéeà quelques secondes mais détient en revanche le recordde puissance de fusion : 16 MW 4 produits pour 23 MWconsommés. ITER vise un plasma de fusion de 500 MWentretenu sur des durées supérieures à 400 secondes.3 JET : Joint European Torus.4 MW : mégawatt, soit un million de watts, le watt (W) étant l’unité depuissance.Comment fonctionneun réacteur de fusion ?Composé de deutérium et de tritium, le combustible estQuels sont les risques induitspar un réacteur de fusion ?Les conditions d’entretien de la réaction de fusion imposentl’utilisation d’un plasma très peu dense (quelquesgrammes de combustible dans un volume supérieur à1 000 m 3 ), très pur et à très haute température. La moindreperturbation non contrôlée de ce milieu entraîne son refroidissementrapide et l’arrêt des réactions de fusion.L’emballement de la réaction est par conséquent intrinsèquementimpossible. Des études détaillées ont montréqu’un dimensionnement adéquat permet d’éviter l’évacuationdes populations riveraines, même en cas deSACLAY ET LES DÉFISTECHNOLOGIQUES D’ITERLa décision des partenaires du projet ITER d’implanter leréacteur expérimental à Cadarache constitue unemarque de reconnaissance des compétences des équipesspécialisées du CEA, à Cadarache, à Grenoble et àSaclay. En préalable aux défis scientifiques proprementdits, de nombreux défis technologiques devront êtrerelevés.Dès 1992, les instanceseuropéennes responsablesdu programme de recher-côtés du DRFC. Une équipe du Département de modélisationdes systèmes et structures (DM2S) étudie le risquelié à une formation accidentelle d’hydrogène dans le réacteur,liée à une entrée d’air ou d’eau dans le tore. Une autreéquipe du DM2S évalue le risque sismique.Une maintenance robotiséeEn raison de l’activation des matériaux de structure et dela présence de tritium, les interventions dans l’enceinte deconfinement devront être réalisées par robotique. Il faudrapar exemple nettoyer périodiquement les poussières chargéesen tritium provenant de l’érosion des matériaux. CeITER à Cadarache> ITER et la fusion> Saclay et les défis technologiques d’ITERinjecté dans une chambre torique où, sous l’effet du confi-rupture de l’enceinte de confinement.che sur la fusion ontdécapage pourrait être réalisé grâce à l’ablation par laser,nement magnétique et du chauffage, il passe à l'état decommencé à confier desune technique étudiée au Département de physico-chimieplasma et « brûle ». Le réacteur produit de l'énergie, sousforme de neutrons et de rayonnement, et du gaz hélium(ou « cendres »). 20% de cette énergie sont absorbés parUn réacteur de fusion produira-t-ildes déchets radioactifs ?Un réacteur de fusion se distingue d’un réacteur de fissionétudes technologiques pourITER à des équipes du CEA.Le Département de recher-de la DEN qui sera testée au JET en 2006. Autre interventionà prévoir : les éléments de « première paroi » devrontêtre périodiquement renouvelés. Ces délicates opérationsla « première paroi ». Les(centrale nucléaire actuelle)ches sur la fusion contrôléenécessiteront des outils téléopérés de découpe et de80% d’énergie restante,par la nature du produit de(DRFC) de Cadarache est lasoudure par laser d’un encombrement très réduit, en déve-portés par les neutrons, lala réaction : l'hélium est unporte d’entrée dans celoppement à la Direction de la recherche technologiquetraversent et ne sontgaz stable (non radio-programme européen et(DRT), au Laboratoire d’innovations pour les technologiesarrêtés que dans lesactif). En revanche,coordonne l’ensemble desdes énergies nouvelles et les nanomatériaux (LITEN).structuressituéescomme pour un réac-travaux effectués au CEA.derrière la premièreparoi. Dans le prototypeteur de fission, ilfaudra gérer l’activation des1Les thématiques étudiéesà Saclay concernent lequi succédera à ITER,structures internes (quidossier de sûreté, les matériaux, le cryomagnétisme, leces structures, appeléesdeviennentradioactives)développement de modules de tests de couvertures tritigè-aussi « couvertures tritigè-sous l’effet du rayonne-nes et l’électronique en milieu hostile.nes », assureront lament. L’emploi pour cesproduction du tritium àpartir de lithium, un élé-éléments de matériaux àfaible activation (ou plusGarantir la sûreté d’ITERJusqu’à la mise en place officielle de la direction du projetment abondant dansexactement à temps depar ratification des partenaires (visée pour mi 2007), lel’écorce terrestre etdécroissance rapide)CEA sera l’interlocuteur de l’Autorité de sûreté nucléaire. A3les océans. Cespermettra de minimi-ce titre, il doit instruire avantstructures, ainsi que lapremière paroi, sont refroidiespar un système d’extraction1ser les quantités dedéchets radioactifs. Cettequalité peut être illustrée par une image forte : après centfin 2006 le dossier préliminairede sûreté d’ITER, quiinclut démantèlement et1Le tore de JET (à Culham, en Grande-Bretagne) en juillet 2005.La partie basse du tore a été modifiée pour être analogue àcelle d’ITER. On distingue le robot de maintenance, à gauche.de la chaleur. Dans un réacteur électrogène, la chaleurproduira de la vapeur d’eau qui alimentera un ensembleclassique, turbine et alternateur.ans de décroissance, la radioactivité moyenne des matériauxd’un réacteur de fusion sera plus faible que celle descendres du charbon qui aurait produit la même quantitéd’énergie.2gestion des déchets. ÀSaclay, la Direction del’énergie nucléaire (DEN)participe à ce travail aux23Simulation du risque lié à un relâchement accidenteld’hydrogène dans l'enceinte à vide d'ITER : distributiond'hydrogène dix secondes plus tard.Dispositif d’ablation par laser.Quel est l’enjeu énergétique de la fusion ?1Schéma des structures internes d’ITER.En 2050, la consommation d'énergie mondiale pourrait doubler ou tripler. L’augmentation vertigineuse de la demande énergétique,conjuguée à l'épuisement prévisible des combustibles fossiles, rend vital le développement de nouvelles énergies. Celles-ci devrontrespecter à la fois des critères économiques et d'environnement, de sûreté de fonctionnement et de disponibilité des ressources.L'énergie de fusion satisfait ce cahier des charges.45

ITER à CadaracheAssembler, souder, contrôlerPour chacun des matériaux d’ITER (acier pour les structures,cuivre, béryllium et composite de graphite pour lesprotections de la première paroi), des solutions originalesd’assemblage sont recherchées. Par exemple, un procédéhybride de soudure (laser et MIG 2 ) breveté par la DRT,permettrait de souder des pièces épaisses en acier(60 mm) dix fois plus rapidement qu’avec une technologieclassique, tout en induisant des déformations moindres.Pour chaque type de soudure enfin, il faut adapter desprocédés de contrôle de fabrication à un cahier des char-mique présentant une décroissance radioactive deux foisplus rapide que l’« Eurofer », est également étudié.Protéger les électroniquesCertains organes vulnérables aux radiations exigent uneattention particulière : l’électronique des robots de maintenance.Pour des raisons économiques, il n’est pas envisagéde développer des filières de fabrication spécifiquesà l’instar des composants « durcis » de défense.Cette équipe doit en particulier fournirpour ITER un dispositif prototypeconcentrant les informations (multiplexeur): l’objectif poursuivi est d’implanterdes systèmes « intelligents » auplus près des capteurs exposés, pourlimiter le nombre de câbles reliés aurobot et améliorer sa mobilité.Magnétisme et cryogénieA la Direction des sciences de la matière, une2basculement du régime supraconducteurau régime résistif. A cettefin, des équipes du Dapnia ont participéà la conception d’une « boîte àvannes » destinée à la régulationdu débit d’hélium, pour corrigerune éventuelle dérive thermique.Cette équipe pourrait également sevoir confier le développement dessystèmes électroniques de protectiondes aimants en cas de quench.ITER à Cadarache> ITER et la fusion> Saclay et les défis technologiques d’ITERges souvent complexe. C’est la tâche dévolue aux spécialistesde contrôles par ultrasons du CEA LIST 1 .des spécialités du Dapnia 3 à Saclay est la conception,le suivi de réalisation, le montage, l’instrumenta-3 Dapnia : Laboratoire de recherches sur les loisfondamentales de l’Univers1 LIST : Laboratoire d’intégration des systèmes et des technologies.tion et les tests de bobines supraconductrices refroi-2 MIG : Metal Inert Gas. Procédé particulier de soudage utilisant unarc électrique.ITER, banc de test pour DEMOITER doit également permettre de tester les couverturesdies par de l’hélium superfluide (à -271°C). Une équipe duService des accélérateurs, de cryogénie et de magnétismea entrepris de caractériser des brins supraconducteurs enniobium-étain destinés aux bobines d’ITER et participe àla conception de l’installation cryogénique du réacteur. EllePour en savoir plus :http://www.cea.fr/fr/magazine/dossier_fusion/http://www.cea.fr/fr/sciences/Iter/http://www.iter.org/http://www-fusion-magnetique.cea.fr/http://www.itercad.org/tritigènes de DEMO. Dans ce futur démonstrateur, il faudraproduire le tritium in situ. Le DM2S développe une solution2pourrait être associée à la préparation de tests desaimants d’ITER à Cadarache, avant leur montage définitif.technique à base de métal liquide« Renforcer l’électronique à l’environnement », c’est lePar ailleurs, la production de champs magnétiques inten-(lithium plomb), refroidi à l’hé-savoir-faire d’une équipe du CEA LIST : cela signifie sélec-ses impose de maîtriserlium. Des maquettes de cettecouverture et des systèmesassociés seront testées dansITER en parallèle avec d’autrestionner les composants et les technologies les plus adaptés,définir les modes de fonctionnement les plus favorablessous irradiation, identifier des techniques de régénération(chauffage ou arrêt de l’alimentation électrique par exem-parfaitement toute fluctuationthermique, magnétiqueou vibratoire à l’intérieurde la bobine, suscep-12Dans cette station d'essais baptisée Cétacé (Caractérisationd’échantillons à champ élevé), des brins supraconducteursdestinés aux bobines d’ITER ont été caractérisés.Élément de régulation thermique pour ITER conçu au Dapnia.solutions concurrentes. Lematériau de structure de cesple), étudier les architectures les plus résistantes, etc.1tible de provoquer le« quench », c’est-à-dire le3Soudure hybride utilisant un laser et un arc électrique(MAG : Metal Active Gas).1maquettes doit être un nouvelacier à faible activation contenantdu chrome et du tungstène,« l’Eurofer ». Une équipe du Département desmatériaux nucléaires de la DEN participe au développementde ce nouvel acier. Le carbure de silicium (SiC), une céra-1 Vue éclatée par l’arrière d’un élément de couverture lithiumplomb refroidi à l’hélium qui sera installé dans une ported’ITER réservée à ces tests. Des couvertures de ce typedevront assurer une production de tritium dans le prototypede réacteur de fusion qui succédera à ITER (DEMO).2 Cette carte électronique a été adaptée à un usage sous lerayonnement intense d’ITER.ITER à CadaracheLe 28 juin 2005, les pays partenaires d’ITER ont choisi le site deCadarache (Bouches-du-Rhône). Le coût de la construction,sur dix ans, est estimé à 4,7 milliards d’euros. Le chantier doitgénérer plusieurs milliers d’emplois. Le coût de l’exploitation,prévue sur vingt ans, est évalué à 4,8 milliards d’euros.L’équipe permanente atteindra un millier de chercheurs,techniciens et personnels administratifs.ZoomITER, des technologies à valoriserL’activité de découpe et de soudage laser du GIP GERAILP*(Coopération laser franco-allemande) à Arcueil, une « antenne »du centre CEA de Saclay, s’est développée à partir de besoinsspécifiques de l’industrie électronucléaire, notamment des opérationsen milieu hostile. Pour ITER et ses exigences hors normes,de nouvelles technologies ont dû être inventées, sur la base d’uncahier des charges très ambitieux. Celles-ci trouvent aujourd’huid’innombrables applications pour l’automobile, les chantiersnavals, le secteur pétrolier offshore, l’aéronautique et le démantèlementd’installations nucléaires. Des procédés de découpepermettent notamment de recycler des matériaux élaborés et3coûteux. Pour l’automobile et les moteurs d’avion, il existe unedemande pour des soudures dans des configurations très peuaccessibles, demande que le GIP GERAILP peut désormais satisfaire. Et par un juste retour des choses, l’ensemble de ces développementsdevrait profiter à moyen terme aux réacteurs nucléaires de future génération.* GIP GERAILP : Groupement d’intérêt public, Groupement d’étude et de recherche pour les applications industrielles des lasers en puissance.67

Pôles de compétitivitéLE CEA PARTENAIREDE PÔLES DE COMPÉTITIVITÉ FRANCILIENSEn Ile-de-France, le CEA est membre de la structure de gouvernance de deux pôles de compétitivitéclassés dans la catégorie des « projets mondiaux »* : « SYSTEM@TIC PARIS-REGION », dédié auxlogiciels et systèmes complexes et « Meditech Santé », dans le domaine de la santé.Le 12 juillet 2005, 67 pôles sur 105 candidats ont reçu le label de pôle de compétitivité ; six sont des pôles mondiaux, septdes pôles à vocation internationale et 54 des pôles nationaux ou régionaux. Cette initiative du gouvernement vise à favoriserles synergies autour de projets innovants sur un territoire donné, pour améliorer la situation de l’emploi et l’attractivité duterritoire. Les pôles rapprochent trois catégories d’acteurs : des entreprises, des établissements de formation et des laboratoiresde recherche. Créateurs de richesses nouvelles, ces pôles doivent mettre en œuvre des partenariats approfondis entre acteurs,appuyés sur une stratégie efficace de développement économique et de recherche de l’innovation. Ils doivent avoir un impactsur les marchés mondiaux à fort potentiel de croissance. Dans chaque pôle, des groupes de travail ont défini de nombreuxprojets dont certains vont très rapidement faire l’objet de demandes de financement.1micro-électronique, de logiciel et d’optoélectronique et sepositionne sur trois marchés applicatifs à forts enjeuxsociétaux et économiques : les télécommunications, l’automobileet les transports, la sécurité et la Défense. Ledéveloppement des outils de simulation est également unpoint important du pôle. SYSTEM@TIC PARIS-REGIONmobilise en Ile-de-France plus de 300 acteurs industriels,académiques et institutionnels. De nombreuses collectivitésterritoriales se sont engagées à soutenir le pôle : leConseil régional d’Ile-de-France et les Conseils générauxdes départements 75, 78, 91, 92, 95, ainsi que laCommunauté d’agglomération du plateau de Saclay(CAPS). Digiteo Labs, initiative portée par le CEA et cinqautres établissements de recherche et d’enseignementsupérieur (voir encadré ci-dessous), est un acteur majeurau sein du pôle en matière de recherche.des logiciels, systèmes de vision intelligents), les systèmesinteractifs (ingénierie de la connaissance, robotique, réalitévirtuelle et interfaces sensorielles), les capteurs et le traitementdu signal (instrumentation et métrologie des rayonnementsionisants, capteurs à fibre optique, contrôle nondestructif).Il contribue au transfert de technologies et favorise l’innovationnotamment par l’émergence de nouvelles entreprises.Les technologies du LIST ont suscité la création deplusieurs start-up, dont Haption (interfaces haptiques 2 ),ActiCM (systèmes de mesure 3D), M2M (contrôle nondestructif), New Phenix (analyse du contenu multimédia).Ainsi, la participation du LIST à SYSTEM@TIC PARIS-REGION prolongera-t-elle naturellement ses activités, enmême temps qu’elle les enrichira.Le CEA partenaire de pôlesde compétivité franciliensSYSTEM@TIC PARIS-REGION :CONCEVOIR ET MAÎTRISERDES SYSTÈMES COMPLEXES1 CEA LIST : Laboratoire d’intégration des systèmes et des technologies,implanté à Saclay et à Fontenay-aux-Roses. Ce laboratoire appartientà la Direction de la recherche technologique.2 Haptique : relative au toucher.Le CEA, représenté par la Direction de la recherchetechnologique (DRT), la Direction des applications militaires(au centre CEA de Bruyères-le-Châtel), la Directionde l’énergie nucléaire (DEN) et la Direction des sciencesde la matière (DSM), apporte une contribution scientifiqueet technique importante à SYSTEM@TIC PARIS-REGION.Carte d’identitéLibellé : SYSTEM@TIC PARIS-REGIONPorteur du projet : ThalesPartenaires industriels : Alcatel, Altis, Bull, Cegelec,Communications et Systèmes, Dassault Aviation, DassaultSystems, EADS, EDF, France Télécom, Motorola, RATP, Renault,Sagem, SNCF, Thales, Valeo, plusieurs dizaines de PME-PMIfranciliennes, etc.Partenaires académiques : CEA, CNRS, Digiteo Labs,Ecole polytechnique, Ecole centrale, Institut nationalde recherche en informatique et automatique (INRIA), Supélec,Université Paris-Sud XI, etc.Secteur : Technologies de l’information et de la communication,logicielsThèmes : Technologies pour la conception et le développementdes systèmes complexes dans les domaines des transports, destélécommunications, de la sécurité, de la Défense.Discrets et efficaces, les « systèmes complexes » pilotent,supervisent, régulent et contrôlent de nombreux processusindispensables au bon fonctionnement de notresociété, qu’il s’agisse d’une transaction financière ou d’un1 2freinage assisté. Ils utilisent souvent des capteurs associésà du traitement de l’information et aident à la décisionet à l’action. Ils peuvent être déployés sur de larges territoiresou concentrés dans un objet mobile (on parle alorsde systèmes embarqués). Un système de réservation, unréseau de distribution et un système de télécommunicationsmobile à haut débit sont des systèmes complexes.Le principal défi que veut relever SYSTEM@TIC PARIS-REGION est de développer de nouvelles approches pourconcevoir les futures générations de ces systèmes. Lepôle s’appuie sur un socle technologique composé de* Le CEA participe aussi à la gouvernance du pôle national« VESTAPOLIS » (mobilité durable et sécurité routière). Il estégalement impliqué dans le pôle à vocation internationale« Image, multimédia et vie numérique ».1 De plus en plus de voitures seront équipées d’un « systèmecomplexe » embarqué.2 Un banal paiement par carte bancaire met en jeu lui aussi un« système complexe ».Zoom sur le CEA LIST 1Partenaire de Digiteo Labs, le LIST est fortement impliquédans le pôle. Il s’organise autour de trois thématiques : lessystèmes embarqués (architectures, outils pour la sûretéLe 14 octobre 2005,les membres de « Num@tecAutomotive » ont signé l’accordfondateur du projet de coopérationau salon EquipAuto. « Num@tec Automotive » est un projet dupôle de compétitivité SYSTEM@TIC PARIS-REGION auquel participentRenault, Delphi, Siemens VDO Automotive, Valeo,Visteon, CEA LIST, le CNRS, Armines, l’INRETS (Institut nationalde recherche sur les transports et leur sécurité) et l’INRIA (Institutnational de recherche en informatique et en automatique).21 Un « système complexe » : le « cerveau » d’un avion dechasse.2 Processeur reconfigurable étudié au CEA LIST. L’architecturedu système s’adapte à chaque application.Digiteo Labs, un parcde recherche en sciences ettechnologies de l’informationDigiteo Labs sera implanté sur plusieurs sites du plateaude Saclay et regroupera d’ici trois ans environ des unitésdes centres CEA de Saclay et Fontenay-aux-Roses, duCNRS, de Supélec, de l’Université Paris-Sud XI, de l’Écolepolytechnique et de l’INRIA (Institut national de rechercheen informatique et en automatique).89

Pôles de compétitivitéMEDITECH SANTÉLes équipes du Service hospitalier Frédéric Joliot àOrsay (SHFJ), qui bénéficieront bientôt de deux nouvellesplates-formes d’imagerie médicale, sont les partenairesCEA du pôle Meditech Santé.Carte d’identitéLibellé : MediTech SantéPorteur du projet : Sanofi-AventisPartenaires industriels : Ipsen, Guerbet, Imstar, Sanofi-Aventis, Servier, Siemens, de très nombreuses entreprises debiotechnologies franciliennes, etc.Partenaires académiques : Assistance publique - hôpitaux deParis, Cancéropôle, CEA, CNRS, Inserm, Institut Pasteur,Université Paris-Sud, etc.Secteur : Hautes technologies pour le médicament et la santéThèmes : Neuropathologies, oncologie, infectiologie, imageriebiomédicale, médecine moléculaire et cellulaire, sciences et techniquesdu médicament.2l’utilisation de systèmes d’imagerie par résonance magné-Une plate-forme d’imagerieunique en EuropeCréé par le CEA en 1958, le SHFJ a en effet acquis descompétences reconnues internationalement en développantles différentes méthodes d’exploration fonctionnelleet atraumatique chez l’homme (Tomographie par émissionde positons ou TEP et IRM fonctionnelle notamment). Sestravaux sont menés en étroite symbiose avec des laboratoiresde recherche fondamentale, pré-clinique et clinique,dans de multiples domaines : pathologies du systèmenerveux, oncologie, maladies cardio-vasculaires, etc. LeSHFJ anime un « Institut fédératif de recherches » (IFR) enimagerie neurofonctionnelle, qui repose sur un plateautechnique articulé en grande partie sur le dipôle SHFJ -hôpital de la Pitié-Salpêtrière. Cet IFR mobilise égalementd’autres acteurs franciliens comme le Centre inter-établissementde résonance magnétique (CIERM), à l’hôpital2rassemblera des techniques d’imagerie et le savoir-faire enbiologie moléculaire, biologie cellulaire, électrophysiologieet sciences du comportement autour de technologies trèsperformantes : l’IRM, la TEP, la spectroscopie RMN (résonancemagnétique nucléaire) ainsi que des laboratoiresspécialisés dans les études électrophysiologiques,comportementales et anatomiques. L’objectif est deconcevoir, mettre en œuvre et valider des approches innovantes,par thérapie génique, cellulaire ou chirurgicale,Le CEA partenaire de pôlesde compétivité francilienstique (IRM) à très haut champ dont NeuroSpin 2 sera le fleu-Bicêtre, et développe des interactions fortes avec despour lutter contre des maladies neurodégénérativesL’ambition de MediTechron. Physiciens de la Direction des sciences de la matièreéquipes de l’IFR sur les pathologies du système nerveux,(Alzheimer, Parkinson, Huntington, etc.), des maladiesSanté est de constituer àet neurobiologistes du SHFJ travaillent au projetqui portent le projet de l’Institut du cerveau et de la moëlle,infectieuses (en particulier le Sida), ainsi que des maladiesl’horizon 2010 le premierNeuroSpin, en étroite collaboration avec d’autres organis-un autre projet phare du pôle MediTech Santé.hépatiques et cardiaques.pôle industriel européenmes de recherche et des universités, notamment d'Ile-de-La Direction des sciences du vivant du CEA est égalementdans le domaine de l’innovationthérapeutique. Lepôle est organisé autour deFrance. L’objectif est d’obtenir une précision et une sensibilitéencore jamais atteintes en imagerie cérébrale quipermettront le développement de nouvelles approches enL’imagerie au servicede thérapies innovantesAutre axe prioritaire de la thématique « Imagerie biomédi-impliquée dans d’autres thématiques de MediTech Santé :« Infectiologie » (à travers le développement de nouvellestechniques de décontamination vis-à-vis des prions),thèmes à visée thérapeu-sciences cognitives et des concepts novateurs en analysecale » : le développement de nouvelles techniques favori-« Oncologie » et « Pathologies du système nerveux ».tique (cancer, pathologiesd’images. Deux industriels, Siemens (IRM) et Guerbetsant des approches thérapeutiques innovantes. La plate-1 Ce centre d’imagerie cérébrale sous champ magnétique intense1du système nerveux, infec-(agents de contraste), souhaitent se rapprocher du CEAforme d'imagerie multimodale 3 préclinique mise en placeentrera en service en 2006.tiologie), nourris par despour développer des composants spécifiques auxpar le CEA et l’Inserm à Fontenay-aux-Roses (provisoire-2 Essais pré-cliniques : tests de nouveaux traitements avant les essaisthèmes à dominante technologique (imagerie biomédi-champs magnétiquesment appelée ImaGene) s’inscrit dans ce cadre. Ellecliniques sur des patients. La plate-forme sera installée à partir de 2006.cale, médecine moléculaire et thérapie cellulaire, médica-élevés. Les sauts tech-3 Multimodale : la plate-forme associe diverses techniques d’imagerie.ment ). Dans le domaine de l’imagerie médicale, les équi-nologiquesréaliséspes de la Direction des sciences du vivant du CEA condui-permettront d’ouvrir dePour en savoir plus :ront des recherches en neurosciences pour le développe-nouveaux champs dehttp://www.competitivite.gouv.fr/ment de thérapies innovantes. Elles s’appuieront sur troisplates-formes d’imagerie : le SHFJ d’Orsay, NeuroSpin 1 àSaint-Aubin (actuellement en construction sur le centreCEA de Saclay), et la future plate-forme d’essais précli-recherche et à terme3de nouveaux marchés.1 Molécule médicament de Sanofi-Aventis.http://www.systematic-paris-region.org/http://www.genopole.org/html/fr/connaitre/meditech-sante/niques 2 à Fontenay-aux-Roses. L’ensemble constituera unéquipement unique en Europe.NeuroSpin, fleuron de l’IRMà très haut champL’un des axes prioritaires de la thématique « Imageriebiomédicale » de MediTech Santé est la mise au point et23Les IRM de recherche actuelles sont équipées d’un aimant detrois teslas (unité d’induction magnétique). NeuroSpin seradoté d’un aimant de 11,7 teslas, d’où un gain considérable enrésolution spatiale.Régions altérées lors du contrôle des réponses dans une tâchede mémoire immédiate dans un cas de schizophrénie(image IRM).112IRM 3 teslas.Dépression mélancolique : fusion d'image en Tomographiepar émission de positons (TEP) mesurant l'activité énergétiquelocale, avec l'image en IRM anatomique du cerveau d'unpatient.1011

ActualitésActualitésDU LABORATOIRE À L’ENTREPRISELEOSPHERE ANALYSE LA QUALITÉ DE L’AIRUN INDICE DE PLUS EN FAVEURDE L’ORIGINE SPATIALE DE LA VIECréée en avril 2004, la société Leosphere valorise un système laser de mesure de la qualité de l’air, développéavec le Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE) : le Lidar 1 . Il s’agit d’un outil puissantpour l’étude du climat, la météorologie, la surveillance de sites industriels ou la détection de feux de forêt.La vie n’est pas toujours symétrique. Nous sommes droitiersou gauchers, le cœur se situe à gauche et le foie àdroite. Il en va de même au niveau moléculaire. Certainesmolécules (dites chirales) existent sous deux formes demême composition atomique et différant seulement parleurs configurations spatiales, images l'une de l'autre dansun miroir. Les acides aminés, de petites molécules qu’utilisentnos cellules pour fabriquer des protéines, présententune telle particularité. Or, dans les organismes vivants, cesmolécules n’existent que sous l’une des deux formespossibles. Mise en évidence par Pasteur dès 1847, cetteasymétrie bio-moléculaire intrigue les chercheurs et resteaujourd’hui encore un mystère, lié sans doute à l’originemême de la vie. Comment le vivant a-t-il sélectionné laforme gauche des acides aminés ? Pourquoi la formedroite a-t-elle été éliminée alors même que la synthèse enlaboratoire conduit à un mélange équilibré des deuxformes ? Ce processus de sélection est-il dû au hasard ?solide, plus représentatif des conditions interstellairesqu’un liquide, a été irradié. Cette expérience a été réaliséeau LURE avec une source de lumière (du rayonnementsynchrotron 2 ) très spécifique, intense en l’ultraviolet etpolarisée circulairement 3 . Après quelques dizaines d’heuresd’éclairement avec une lumière polarisée circulairement« à droite », le mélange initialement symétrique s’estenrichi de près de 3% en forme gauche de leucine.D’autres expériences suivront, cette fois, avec le rayonnementsynchrotron de SOLEIL.Leosphere est née de la rencontre entre Laurent Sauvage,jeune candidat à la création d’entreprise, et de chercheursdu LSCE, détenteur d’une technologie innovante, arrivée àmaturité. « Laurent a passé 80% de sa thèse à mettre aupoint un Lidar alors qu’il rêvait d’étudier les nuages »,explique Alexandre Sauvage, son frère et son associé.Forts de compétences complémentaires (Lidar et marketing,finance), les deux frères fondent Leosphere en avril2004. L’entreprise, qui compte aujourd’hui six salariés trèsqualifiés en optronique et traitement du signal, offre à sesclients à la fois une capacité d’ingénierie et un produit,Easy Lidar TM , prêt à l’emploi. En temps réel, cet instrumentcompte et localise dans l’espace les poussièresatmosphériques ; il fournit aussi les caractéristiquesoptiques des nuages ou l’épaisseur de la couche d’air quipiège les polluants. Des performances qui ouvrent desperspectives dans des domaines aussi variés que lamétéorologie, la surveillance de sites industriels, la sécurisationd’espaces recevant du public (en cas de contaminationde l’air), la mesure du potentiel éolien d’un site terrestreou offshore, la détection précoce de feux de forêt, etc.InterviewLaurent et Alexandre SauvageUne asymétrie d’origine spatialeLes résultats obtenus suggèrent que l’asymétrie des acidesaminés est apparue dans l’espace interstellaire, bien avantl’origine de la vie sur Terre. Ultérieurement, ces moléculesasymétriques ont été transportées sur Terre par la chute demétéorites ou de comètes. La thèse selon laquelle l’ensembledes molécules nécessaires à la vie se sont formées dans1 Lidar : Light direction and ranging. Le principe de ce « radar optique »consiste à émettre de la lumière laser et à analyser la partie renvoyée parles particules en suspension dans l’air.Pour en savoir plus : www.Leosphere.frComment fonctionne le Lidar ?L.S. : Le système Lidar émet une impulsion laser en direction dela zone à analyser. Les particules présentes le long du trajetdiffusent la lumière dans toutes les directions. La fraction diffuséeen retour, en direction de la source, est enregistrée.L’intensité du signal fournit la densité de particules moyennantune hypothèse sur la nature de ces particules. Le retard parrapport à l’émission renseigne sur leur localisation. L’utilisationde lasers de différentes « couleurs » permettra dans undeuxième temps d’identifier les particules grâce à leur taille.Avez-vous déjà vendu des Lidar ? Quelssont les points forts de votre produit ?A.S. : Nous avons déjà vendu plusieurs systèmes. Easy Lidar TMest un produit simple d’emploi, sans aucun réglage. En moinsd’une seconde, l’appareil détecte les particules sur une distanceallant de 50 mètres à 12 kilomètres. L’interprétation des résultatsest facilitée par un logiciel convivial. L’appareil est par ailleurssans danger pour l’œil et ne pèse pas plus de dix kilos.1 2Eclairer comme les étoilesLaurent Nahon (LURE 1 ) et deux chercheurs du CNRS, UweMeierhenrich et André Brack, ont proposé une explication :cette dissymétrie serait apparue dans l’espace, au niveaudes matières premières du vivant, avant même leur introductionsur Terre. L’irradiation des acides aminés auraitconduit à la formation d’un mélange asymétrique. Afin detester cette hypothèse, les chercheurs ont exposé unmélange symétrique de leucine, un acide aminé simpletrès présent dans le maïs ou l’organisme humain, à une« lumière » mimant les conditions d’éclairement dansl’espace. Pour la première fois, un acide aminé à l’étatl’espace se trouve ainsi confortée face à la thèse concurrented’une sélection « au hasard » des molécules par le vivant.1 LURE : Laboratoire pour l’utilisation du rayonnement électromagnétique.2 Le rayonnement synchrotron est émis par des électrons circulant dans unanneau de stockage.3 Polarisation circulaire de la lumière : le champ électromagnétique se propageen « tournant » comme un tire-bouchon, dans un sens ou dans l’autre.1211Pollution parisienne (oxyde d’azote, etc.)Alexandre et Laurent Sauvage ont remporté en 2003 le Grandprix de l’innovation de la Ville de Paris. Leosphere a étélauréate du prix national du Concours d’aide à la créationd’entreprises de technologies innovantes du Ministère de laRecherche et de l’ANVAR en 2004 et du concours « TremplinEntreprises » organisé par le Sénat, en 2005. Leosphere bénéficiedu réseau régional, et des aides du Conseil régional,d’Incuballiance et de Scientipôle Initiative.1 Deux molécules « chirales » sont images l’une de l’autre dansun miroir, comme le sont les mains droite et gauche.2 Expérience d’irradiation d’acides aminés par le rayonnementsynchrotron du LURE.13

BrèvesActualitésLES PREMIERS FAISCEAUX DU SYNCHROTRON SOLEILGILLES DE ROBIEN AU CENTRE CEA DE SACLAYLe 2 juillet 2005, le synchrotronpremière fois dans le « booster », où ilémise par des électrons de très hauteGilles de Robien, Ministre de l’Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche,SOLEIL a délivré son premier fais-a effectué plusieurs tours. L’étapeénergie circulant dans un anneau deest venu jeudi 13 octobre au centre CEA de Saclay. Il était accueilli par Alain Bugat, Administrateurceau d’électrons. Fin comme unsuivante, actuellement en cours,stockage de 354 mètres de circonfé-général du CEA et Yves Caristan, Directeur du centre.cheveu, ce faisceau a été accéléréconsiste à augmenter l’énergie durence. Elle permettra l’exploration dejusqu’à la vitesse de la lumière dansfaisceau jusqu’à la valeur de fonc-la structure microscopique des maté-l’accélérateur linéaire, long de 19tionnement de SOLEIL.riaux inertes ou de la matière vivante,mètres. Le 23 juillet 2005, une étapeSOLEIL est un accélérateur de parti-et l’étude de leurs propriétéssupplémentaire a été franchie : lecules qui produit un rayonnementphysiques, mécaniques, chimiquesfaisceau a été injecté pour lasynchrotron. Cette « lumière » estou biologiques.DES CHANGEMENTS CLIMATIQUES ABRUPTSLe climat de la dernière périodeglaciaire (de -110 000 à -20 000 ans)a été ponctué par une série de changementsque ces variations peuvent atteindrelocalement 16°C. Les chercheursmontrent aussi, pour la première fois,corrélées à une réorganisation saisonnièrede la circulation atmosphériqueet du cycle de l’eau.climatiques abrupts seproduisant en quelques dizainesd'années, avec des variations deque ces variations pourraient êtretempérature estimées jusqu’àprésent à 5°C environ. De nouvellesanalyses ont été conduites sur lesglaces du Groenland par les chercheursdu Laboratoire des sciencesdu climat et de l’environnement(LSCE), en collaboration avec deséquipes danoises, islandaises, suisses1et américaines. Elles ont révélé1 NorthGrip, station de carottage de glace du Groenland. La réflexion des rayons solaires dans des cristaux de glace en suspension està l’origine du phénomène optique appelé parélie.QUAND LE CERVEAU BASCULE VERS LA PERCEPTION CONSCIENTE1 2Le Ministre, accompagné de Gilles Bloch, Directeur del’Agence nationale de la recherche, a été reçu pour unevisite sur le thème de l’après pétrole. Après une présentationde la filière hydrogène au CEA, il a visité plusieurslaboratoires. Gilles de Robien était également accompagnéd’élèves de 4 ème du collège Alexandre Fleming d’Orsay, enpréalable à la fête de la science.Une conférence de presse s’est déroulée à l’issue de cettevisite. Gilles de Robien a indiqué « qu’en 2005, près d’unLundi 28 novembre 2005Sécheresses,cycle du carbone et forêts,Par Philippe Ciais, Laboratoire des Sciences du Climatet de l'Environnement CEA/CNRS, SaclayDEUX CONFÉRENCES CYCLOPEmilliard d’euros est consacré à la recherche sur les énergiesalternatives au pétrole : les bioénergies, l’hydrogèneet les piles à combustibles. Les financements de l’Agencenationale de la recherche (ANR) permettent d’en fairedavantage encore ».1 De gauche à droite : G. Bloch, Y. Caristan, G. de Robien,A. Bugat, P. Lucchese.2 Des chercheurs ont pu exposer leurs travaux au Ministre, enprésence de collégiens.IMPACTSDEL’EFFET DE SERRE SUR LES ÉCOSYSTÈMESLundi 5 décembre 2005Une menace pourles organismes marinsPar James Orr, Laboratoire des Sciences du Climat etde l'Environnement CEA/CNRS, SaclayUne équipe mixte CEA Inserm duseconde d’intervalle.soit pas perçu. Cette non perceptionLa canicule de 2003 a sévère-L’acidification de la mer par le CO 2Service hospitalier Frédéric JoliotQuand le premier mot était perçutient au fait que les ressources neuro-ment réduit la consommation deatmosphérique qu’elle dissout(Orsay) est parvenue à caractériserconsciemment et le second non, ilnales nécessaires sont occupées àCO 2par la végétation.entraîne déjà localement uneles bases neuronales des percep-est apparu que les voies neuronalestraiter l’information précédente.Les mesures montrent que certai-sous-saturation de l’eau en arago-tions consciente et inconsciente.empruntées, d’abord identiques,À terme, la caractérisation des méca-nes forêts sont même devenuesnite (une forme du carbonate deL’expérience a consisté à enregistrercommençaient à se différencier envi-nismes neuronaux de la consciencedes sources de CO 2.calcium). Le phénomène prendpar électroencéphalographie les acti-ron 180 millisecondes après lapourrait permettre de mieuxune ampleur dramatique.vités cérébrales de volontaires, asso-présentation du deuxième mot. Lescomprendre et traiter un certainciées à des stimuli visuels : dans unesérie d’images, deux mots étaientchercheurs ont constaté que, plus lepremier mot est traité lentement, plusnombre de pathologies qui semblentassociées à un déficit des processusRenseignements pratiques page 16présentés à moins d’une demi-il est probable que le deuxième neconscients, comme la schizophrénie.14 15