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Les unités de recherche

Laboratoire de physique et de métrologie des aérosols (LPMA)

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Le Laboratoire de physique et de métrologie des aérosols (LPMA) est un acteur historique du développement de la science des aérosols en France en relation avec différents partenaires académiques et industriels. Il est implanté sur le site du CEA à Saclay (Essonne). Dirigé par François Gensdarmes, il regroupe, sur un total de 10 personnes, quatre ingénieurs et six techniciens.

 

 

Contexte et thématiques de recherche

 

Le LPMA a pour mission d'effectuer des recherches, des études et des expertises techniques, à caractère expérimental, concernant la caractérisation des termes sources dans les installations, en situation normale ou accidentelle.

A ce titre, il est chargé :

  • d'effectuer des études et des recherches de base, et des études appliquées, sur la physique et la métrologie des aérosols, ainsi que sur la contamination de l'air par les sources naturelles, radioactives ou non, et les sources anthropiques (formation, évolution physico-chimique, transfert, notamment au travers des barrières de confinement) ;
  • d'effectuer des études et des recherches sur la physico-chimie des phénomènes pouvant intervenir en situation accidentelle dans les installations ;
  • d'appliquer les résultats obtenus pour définir, étudier et développer les dispositifs de mesure correspondants, notamment les préleveurs atmosphériques ; 
  • de réaliser des essais de dispositifs de mesure de la contamination radioactive.

 

Le LPMA a pour thématique générale de recherche les accidents de fusion de coeur.

 

 

Axes de recherches 

Domaines d'intervention

 

Pour remplir ses missions, le LPMA maîtrise et développe des connaissances selon trois axes : 

  • La physique des aérosols : sources (mise en suspension, nucléation), évolution spatio-temporelle (condensation, évaporation, agglomération, charge électrique) et dépôt des aérosols (dépôt sur les surfaces, transport dans les conduits).
  • La métrologie des aérosols : mesure des propriétés physiques (aérodynamique, diffusionnelle, électrique, morphologie des agrégats) et moyens de prélèvement (performance, stratégie d’utilisation).
  • L’épuration des gaz radioactifs tels que l’iode et le tritium. 

 

 

Principaux thèmes actuellement étudiés au LPMA

 

  • La mise en suspension de particules par écoulement d'air ou par chute de matières potentiellement dispersables (poudres, objets contaminés, liquides), la mise en suspension lors d’opération de démantèlement.
  • La caractérisation des aérosols émis en situation d'incendie et la mise en suspension de contaminants à partir de matériaux soumis à un feu.
  • Les nanoparticules (caractérisation des émissions, métrologie spécifique, transfert et dépôt, confinement et filtration)
  • Le prélèvement des aérosols pour la surveillance des postes de travail.
  • La métrologie du radon, du thoron et des descendants.
  • L'évaluation des performances des moniteurs de contamination atmosphérique.
  • Le piégeage de l'iode radioactif et du tritium sur les charbons actifs et les zéolithes.

 

 

Spécialités et chercheurs

 

Prestations proposées

 

  • Évaluation et caractérisation des dispositifs de mesure de contamination radioactive a,b et g.
  • Vérification et étalonnage des instruments de mesure du radon.
  • Mesure et caractérisation des émissions particulaires dans les installations industrielles.
 
 
Chercheurs
 
François Gensdarmes, chef de laboratoire
Sylvain Bondiguel, technicien
Grégoire Dougniaux, ingénieur
Sylvain Fauvel, ingénieur
Caroline Jeanjacques, technicienne
Benoit Marcillaud, technicien d'analyse
Nathalie Michielsen, ingénieur-chercheur
Céline Monsanglant-Louvet, ingénieur-chercheur
Mélanie Osmond, ingénieur
François-Xavier Ouf, ingénieur
Samuel Peillon, ingénieur
Anthony Rondeau, doctorant (2012-2015)
Audrey Roynette, technicienne
Benoit Sabot, doctorant (2012-2015)
François Salm, ingénieur

 
Équipements et techniques

  

Installations

 

  • Icare : banc expérimental qui permet de réaliser des essais à l'aide d'aérosols radioactifs calibrés, marqués au césium, au plutonium;
  • Baccara : banc expérimental dédié aux études sur la métrologie du radon.
  • Lec : laboratoire à empoussièrement contrôlé classe ISO 8.
  • Bise : veine aéraulique dédiée à l'étude de la mise en suspension de contamination par écoulement d'air.
  • Cepia : chambre expérimentale pour l'étude des performances de préleveurs d'aérosols individuels ou d'ambiance.

 

 

Moyens métrologiques

 

Pour la caractérisation des aérosols :

  • Compteur de noyaux de condensation (CNC), néphélomètre, compteurs optiques (COP),
  • Scanning mobility particle sizer (SMPS), engine exhaust particle size spectrometer (EEPS), differential mobility spectrometer (DMS),
  • Batterie de diffusion, aerodynamic particle sizer (APS), aerosizer, impacteurs en cascade et basse pression (ELPI, Andersen), coulter-counter,
  • Tapered element oscillating microbalance (TEOM).

 

Pour la production des aérosols :

  • Atomiseurs, céramiques piézo-électriques, orifices vibrants, brosse tournante, lit fluidisé, vortex shaker, générateur à décharge électrique, générateur à évaporation-condensation.

 

Pour la radioactivité :

  • Compteur proportionnel MINI 20, spectrométries a,b et g, mesure d'activité volumique du radon

 

 

Partenariats et réseau de recherche

     

    • LRGP (unité mixte CNRS et université de Nancy)
    • CORIA (unité mixte université de Rouen, CNRS et INSA)
    • LISA (unité mixte universités Paris-Est Créteil, Paris Diderot et du CNRS)
    • CERTES (université Paris-Est Créteil)
    • LPGP (unité mixte université Paris sud et CNRS)
    • INRS
    • CEA
    • LNE
    • AREVA
    • EDF
    • ONERA
Baccara, banc d'étalonnage du radon à Saclay ©Olivier Seignette/Mikaël Lafontan/IRSN

Publications et thèses

L’ouvrage collectif History and Reviews of Aerosol Science (2005) consacre un chapitre aux travaux réalisés au LPMA et à ses partenariats entre 1980 et 2001.
Sommaire de l'ouvrage
________________ 

Équipements utilisés

 Le banc expérimental Icare

 Le banc expérimental Baccara

 La laboratoire à empoussièrement Lec

 La veine aéraulique Bise

 La chambre expérimentale Cepia

Contact

 

IRSN/PSN-RES/SCA

Laboratoire de physique et de métrologie des aérosols 
91191 Gif-sur-Yvette Cedex

 

Tél : +33 (0)1 69 08 55 06