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Bulle Application Bulle Formation Bulle Numéro 10



Dans ce numéro, Focus sur
Les collaborations en recherche : enrichir les approches scientifiques des risques, du national à l'international


Aktis 10 Focus accroche acc Collaborer est une longue tradition dans la recherche. Une mise en commun des cultures, des techniques, des compétences et des moyens qui permet à l'IRSN d'enrichir son approche scientifique des risques. La complexité et l'amplitude des recherches en sûreté nucléaire et en radioprotection allant grandissant, l'IRSN conçoit ses collaborations de plus en plus au niveau européen.

 
Les coopérations scientifiques à l'Horizon 2020
  Giovanni Bruna, Directeur scientifique


La recherche se nourrit de l'échange, porteur d'enrichissement et d'innovation. Organisme de recherche en sûreté nucléaire et radioprotection, l'IRSN développe un portefeuille choisi de collaborations et partenariats.

Ces relations – recherchées, triées, choyées – permettent d'atteindre des objectifs multiples : faire progresser la sûreté sous toutes ses formes ; protéger des radiations l'environnement, les hommes et leurs œuvres ; mettre les connaissances scientifiques au service de la recherche médicale ; embrasser plus largement le champ des connaissances nécessaires à ses missions.

C'est pourquoi l'IRSN œuvre pour promouvoir le développement de ces coopérations, et agit aujourd'hui pour leur structuration auprès des organismes internationaux qui en définissent le cadre : l'AEN (à travers le CSNIGLO) et tout particulièrement la Commission européenne (via l'implication de l'IRSN au sein de MelodiGLO, de NugeniaGLO ou encore de l'Alliance européenne pour la radioécologie). Sans oublier les relations privilégiées que l'Institut entretient avec les autres organismes techniques de sûreté dans leur réseau Etson et l'organisme de formation l'Enstti.

Car c'est dans le dialogue que se tressent les liens permettant la germination du progrès dans tous les domaines du savoir.

Giovanni Bruna,
Directeur scientifique
 
31
Nouveaux doctorants dans les laboratoires de l'IRSN fin 2012.
AEN CSNI
Acronymes de Agence pour l'énergie nucléaire, Committee on Safety of Nuclear Installation.


Astec
Acronyme de Accident Source Term Evaluation Code. Système de logiciels dont l'objet est de simuler l'ensemble des phénomènes qui interviendraient au cours d'un accident de fusion du cœur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.


Doremi
Acronyme de Low Dose Research towards Multidisciplinary Integration, réseau d'excellence européen dédié à l'étude des effets des faibles doses de rayonnements ionisants.


Dosimétrie RPE
Technique de dosimétrie. Elle repose sur le fait que l'irradiation crée dans la matière des radicaux libres ou des défauts, regroupés sous le nom « d'espèces paramagnétiques », dont le nombre est proportionnel à la dose de rayonnement que le matériau biologique a absorbé. La spectroscopie par RPE permet de dénombrer ces espèces par la mesure de l'intensité de l'absorption de l'énergie d'une micro-onde par ces espèces lorsqu'elles sont placées dans un champ magnétique intense, et donc d'en déduire la dose reçue.


Etson
Acronyme de European TSO Network, réseau des organismes techniques de sûreté (TSO) européens.


ICP-MS
Acronyme de Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif).


Melodi
Acronyme de Multidisciplinary European Low Dose Initiative, plateforme européenne pour la recherche sur les faibles doses de rayonnements ionisants.


Nugenia
Acronyme de Nuclear Gen II & III Association, association dédiée à la recherche et développement des technologies de fission nucléaire.


Operra
Acronyme de Open Project for the European Radiation Research Area.


Sarnet
Acronyme de Severe Accident Research Network of excellence, réseau d'excellence sur la recherche sur les accidents graves dans les réacteurs nucléaires.

Six nouveaux projets européens

L'IRSN participe à six projets européens sélectionnés en juin pour l'appel d'offres 2012 du 7ème PCRD - Euratom, qui a privilégié les recherches sur la sûreté nucléaire.

L'Institut coordonne l'un d'entre eux, Passam (Passive and Active Systems on Severe Accident source term Mitigation) dont l'objectif est d'explorer le potentiel des systèmes développés dans les réacteurs nucléaires pour limiter les rejets en cas d'accident de fusion du cœur, notamment les systèmes passifs.

Il est aussi l'acteur principal du projet Cesam (Code for European Severe Accident Management) ; ce projet vise à améliorer le système de logiciels AstecGLO, référence européenne pour le calcul des accidents graves de réacteurs nucléaires, dans l'analyse de la gestion d'un accident.

L'IRSN est partie prenante, à des niveaux divers, de quatre autres projets : Nuresafe (Nuclear Reactor Safety Simulation Platform), Alliance (Allegro - Implementing Advanced Nuclear Fuel Cycle in Central Europe) et Sacsess (Safety of Actinide Separation processes) pilotés par le CEA, et Prepare (Innovative integrative tools and platforms to be prepared for radiological emergencies and post-accident response in Europe) coordonné par Karlsruher Institut für Technologie.


Deux soutenances de HDR en sûreté nucléaire

Deux chercheurs de l'IRSN dans le domaine des recherches sur les accidents de réacteurs nucléaires ont récemment soutenu leur habilitation à diriger des recherches (HDR).

Le 21 juin 2012, Guillaume Brillant a exposé ses travaux et perspectives de recherche sur les écoulements turbulents anisothermes et relâchement de produits de fission en situation accidentelle sur un réacteur nucléaire.

Le 11 juillet 2012, Laurent Cantrel a fait de même dans son domaine, le comportement des produits de fission dans un réacteur à eau sous pression en conditions accidentelles.
 

Gamma tomographie de la section d’un crayon de combustible nucléaire après un test du programme Vercors. Les observations expérimentales issues de ce programme ont permis d’étudier les mécanismes de relâchement de deux produits de fission (barium et molybdène) en cas d’accident de fusion du cœur d’un réacteur nucléaire. Brillant G. « Interpretation and modelling of fission product Ba and Mo releases from fuel », <em>Journal of Nuclear Materials</em>, Volume 397, Issues 1–3, February 2010, Pages 40–47

Gamma tomographie de la section d'un crayon de combustible nucléaire après un test du programme Vercors. Les observations expérimentales issues de ce programme ont permis d'étudier les mécanismes de relâchement de deux produits de fission (barium et molybdène) en cas d'accident de fusion du cœur d'un réacteur nucléaire. Brillant G. « Interpretation and modelling of fission product Ba and Mo releases from fuel », Journal of Nuclear Materials, Volume 397, Issues 1–3, February 2010, Pages 40–47.


Séminaire

 

  Les « Journées des thèses » du 2 au 5 octobre au Croisic, en Loire-Atlantique.


Les « Journées des thèses » de l'IRSN se sont déroulées cette année du 2 au 5 octobre au Croisic, en Loire-Atlantique.

Durant ces quatre jours de séminaire résidentiel, les doctorants et post-doctorants de l'Institut présentent leurs résultats devant leurs collègues et les scientifiques de différents organismes de recherche partenaires.

Selon l'état d'avancement de leur thèse, ces exposés prennent la forme d'un poster ou d'une présentation orale.

La journée du 2 octobre était ouverte à un public plus large et a été l'occasion d'assister à des présentations d'universitaires sur leurs travaux et collaborations avec l'IRSN.

Déchets radioactifs - Radioécologie
L'uranium et ses isotopes pour surveiller les installations nucléaires
L'IRSN a montré que le suivi des rapports isotopiques de l'uranium est un bon moyen pour distinguer l'uranium issu des rejets des installations du cycle du combustible nucléaire.

Lorsque l'on surveille les rejets radioactifs autour des installations nucléaires, il est très difficile d'établir si l'uranium mesuré dans l'environnement (eaux, sols, végétaux, etc.) est d'origine naturelle ou artificielle. En effet, les rejets d'uranium provenant d'activités humaines(1) génèrent, hors accident d'envergure, un niveau de radioactivité du même ordre que celui de l'uranium présent naturellement(2). Comment faire la discrimination ?

Les chercheurs de l'IRSN sont partis du fait suivant : le rapport isotopique de l'uranium, c'est-à-dire le rapport de chaque isotope (234U, 235U et 236U) avec l'238U, a une valeur caractéristique aussi bien dans l'environnement naturel, que dans le combustible nucléaire ou dans l'uranium de retraitement. Ainsi, dans l'uranium naturel, le rapport 235U/238U (en masse) est égal à 0,72 %. Pour l'uranium appauvri, qui subsiste après le processus d'enrichissement, il est inférieur à 0,72 %.
 

  Image au microscope électronique de particules d’uranium déposées sur des feuilles de cyprès qui ont permis de confirmer les résultats donnés par la mesure du rapport isotopique. En (a), image par les électrons secondaires ; en (b) par les électrons rétrodiffusés, qui rendent brillants les atomes d’uranium.
  Images au microscope électronique de particules d'uranium déposées sur des feuilles de cyprès qui ont confirmé les résultats donnés par la mesure du rapport isotopique. En (a), image par les électrons secondaires ; en (b) par les électrons rétrodiffusés, qui rendent brillants les atomes d'uranium.
Gieré R. et al. « Uranium oxide and other airborne particles deposited on cypress leaves close to a nuclear facility », J. Environ. Monit., 2012, 14, 1264


[ Caractéristique de l'uranium appauvri ]


Les chercheurs de l'IRSN ont mené une campagne de prélèvement autour de l'usine Areva de Malvési(3) (département de l'Aude), dont les fours rejettent des effluents d'uranium ; en 2008, un test avec de l'uranium appauvri a été réalisé dans l'installation. Le rapport 235U/238U a été déduit de mesures dans des salades, du blé et des aiguilles de cyprès à différentes distances de l'installation. Ces mesures ont été réalisées à l'aide de l'ICP-MSGLO, afin d'obtenir une précision compatible avec le niveau du bruit de fond naturel. Résultat : le rapport isotopique dépend de la distance à l'usine et atteint jusqu'à 0,39 % pour du blé prélevé tout près de l'installation, à 50m dans la direction privilégiée des rejets, une valeur proche du rapport caractéristique de l'uranium appauvri. Or, ce rapport isotopique obtenu dans les échantillons ne correspondait pas à celui mesuré dans le sol, qui est celui de l'uranium issu des roches du sous-sol. L'uranium présent dans les plantes provenait donc nécessairement des rejets atmosphériques d'uranium appauvri de l'installation en 2008.


[ Des traceurs performants ]

L'étude du site de Malvési - où du combustible usagé a été retraité entre 1960 et 1983 - a permis une autre démonstration. Le rapport 236U/238U, qui à l'état naturel vaut environ 10-14, a été évalué entre 10-2 à 10-4 dans les sols et les sédiments, signant ainsi la présence de rejets d'uranium provenant de combustible retraité.

Le marquage de l'environnement par l'uranium rejeté par le site a été confirmé par la mise en évidence de microparticules d'uranium à la surface des plantes. Il montre que les isotopes de l'uranium mesurés dans les végétaux, les sols et l'eau, constituent des traceurs performants pour surveiller les rejets d'uranium des installations du cycle du combustible nucléaire.

Collaboration Areva NC, Institut für Geowissenschaften (Albert-Ludwigs-Universität, Freibug, Allemagne).

Contact :
Laurent Pourcelot
(Laboratoire d'études radioécologiques du milieu continental et marin - LERCM)
(1) Uranium issu de l'extraction du minerai uranifère, de l'industrie nucléaire, d'engrais phosphatés, de l'utilisation de l'uranium appauvri.
(2) L'uranium présent dans les roches du sous-sol se transfère dans l'hydrosphère et la biosphère.
(3) L'usine Areva de Malvési purifie le minerai d'uranium et le convertit en UF4, qui sera ensuite enrichi sur le site de Pierrelatte (département de la Drôme).
Bulles Avancées de la Recherche
Radioécologie - Rejets
Uranium et thorium naturels : les chemins vers l'alimentation
Une thèse menée à l'IRSN par Marion Jeambrun a approfondi les connaissances sur les transferts de l'uranium et du thorium naturels, ainsi que leurs descendants, dans des produits agricoles animaux et végétaux.

L'uranium, le thorium et leurs descendants, sont des éléments radioactifs naturellement présents en faible quantité dans l'environnement et notamment dans la chaîne alimentaire. Le développement des moyens de mesure (ICP-MS, notamment) permet maintenant de quantifier leurs concentrations à des niveaux jusqu'alors indétectables. Durant sa thèse à l'IRSN, Marion Jeambrun a évalué la concentration de ces radioéléments dans le blé, la salade, la viande de poulet et les œufs. Elle a aussi défini les contributions des différentes sources environnementales (eau, sol, atmosphère) et calculé certains facteurs de transfert à ces produits agricoles.

Les productions agricoles animales et végétales étudiées ont été prélevées dans cinq régions différentes en France qui se distinguent par leurs caractéristiques géologiques : zone granitique, volcanique et sédimentaire. De plus, l'un des sites de prélèvement est situé sous influence potentielle des rejets atmosphériques du site nucléaire de Tricastin ; les autres sites sont loin de toute installation nucléaire.
 

  Activité de l’uranium-238, de l’uranium-235, du thorium-232 et de leurs principaux descendants dans les denrées alimentaires (en Bq/kg de matière fraiche).
  Activité de l'uranium-238, de l'uranium-235, du thorium-232 et de leurs principaux descendants dans les denrées alimentaires (en Bq/kg de matière fraîche).


[ Eau, sol, particules atmosphériques ]


Les concentrations des radionucléides étudiés, mesurées par ICP-MS dans la laitue et le blé, sont très variables d'un site à l'autre (pour l'uranium de 8 à 120 mBq/kg). Marion Jeambrun a comparé les ratios d'activité des radionucléides (238U/232Th, 226Ra/238U, et 234U/238U, par exemple) pour les plantes, l'eau d'irrigation et les sols et confirmé ainsi que chacune des sources potentielles (sols, eaux et atmosphère) contribue à l'apport de radionucléides.


[ Corrélation ]

Les mesures ont également été faites dans les échantillons de poulet et d'œufs prélevés sur les cinq sites, ainsi que dans l'eau de boisson des volailles, leur alimentation et les sols où elles picorent. Dans les œufs, la radioactivité vient principalement du 226Ra (entre 0,14 et 0,19 Bq/kg frais). Dans la viande de poulet, la concentration en 238U est plus importante (entre 0,0017 et 0,0097 Bq/kg frais) que celle du 232Th. Une corrélation a été recherchée entre ces concentrations et celles présentes dans l'alimentation des poulets. L'eau semble la source principale de l'uranium mesuré dans la viande de poulet, alors que c'est le sol pour le thorium. Quant aux œufs, le radium s'y incorpore en tant qu'analogue chimique du calcium. Les facteurs de transfert ont ainsi été calculés.

Les données acquises durant cette thèse contribuent à la connaissance des niveaux d'activité et des mécanismes de transfert de l'uranium et du thorium dans la chaine alimentaire. Des éléments très importants à connaître en cas de rejet accidentel d'uranium dans l'environnement.

Collaboration Laboratoire d'hydrologie et de géochimie de l'université de Strasbourg (LHyGeS), Areva NC.

Contact :
Laurent Pourcelot
(Laboratoire d'études radioécologiques du milieu continental et marin - LERCM)
Dosimétrie externe
Des ongles pour mesurer la dose reçue en cas d'accident radiologique
François Trompier a développé durant sa thèse une méthode de dosimétrie par RPE pour les ongles. Cette technique est explorée pour évaluer les doses au niveau des mains en cas d'irradiation accidentelle.

Pour déterminer la meilleure prise en charge médicale en cas d'accident d'irradiation, il est fondamental de reconstituer la dose de rayonnements reçue par les victimes. Cela implique en particulier de mettre au point des techniques capables de mesurer les doses reçues par des matériaux biologiques irradiés au moment de l'accident. La dosimétrie par spectroscopie par résonance paramagnétique électronique (RPEGLO) est l'une des pistes suivies par l'IRSN. Cette technique est déjà opérationnelle à l'Institut avec des échantillons d'émail dentaire et de tissus osseux. Récemment, l'IRSN a décidé d'investiguer d'autres matériaux pour pouvoir appliquer cette technique à deux situations particulières : celle d'une irradiation localisée des mains, dont la répartition spatiale est très difficile à connaitre ; et celle de l'irradiation d'un grand nombre de personnes, par accident ou malveillance, afin de déterminer celles qui nécessitent un suivi médical. Les ongles ont le double intérêt d'être faciles à prélever et de pouvoir donner des estimations directes de la dose aux mains. 



[ Le signal des ongles ]

Le défi du travail de thèse de François Trompier était d'identifier un signal stable et caractéristique de l'irradiation parmi toutes les composantes du spectre RPE des ongles. Pour ce faire, il a étudié de proche en proche les signaux émis par des ongles irradiés et non irradiés, et a identifié trois catégories de signaux. La première catégorie est constituée des signaux intrinsèques, liés à la composition de l'ongle (présence de fer et de manganèse notamment). La deuxième est constituée de signaux parasites, liés par exemple aux vernis cosmétiques. La troisième est induite par le stress mécanique généré lors du prélèvement des ongles. Leur caractérisation a permis d'identifier, en comparant les spectres d'échantillons d'ongle avant et après irradiation, un signal radio-induit stable mais très peu intense qui est masqué par les autres composantes.

Pour estimer la dose reçue en cas d'accident, François Trompier a développé une méthode qui exploite le fait que ce signal radio-induit arrive à saturation à partir de quelques dizaines de Gray (Gy). Il utilise la courbe de saturation de ce signal : en irradiant à nouveau l'ongle étudié jusqu'à ce que le signal sature, on en déduit le niveau d'irradiation initial de l'ongle et donc la dose reçue.
 

  Le protocole adapté aux irradiations accidentelles localisées aux mains a été testé suite à un accident survenu début 2012. A l’aide d’échantillons d’ongles (ici, dans le petit tube de verre), il a mis en évidence le niveau élevé de l’irradiation de trois victimes avant même l’apparition de lésions radio-induites.
  Modèle biologique P. clarkii : image optique de l'hypervacuolisation de tubules de l'hépatopancréas (coupe transversale) après exposition à l'uranium.



[ Deux protocoles ]


Deux protocoles de mesure pour estimer les doses ont été établis : un premier, pour les doses inférieures à 10 Gy, pouvant être utilisé pour le tri de population et un autre, pour les plus fortes doses, adapté aux irradiations accidentelles localisées aux mains. De nombreux travaux d'optimisation sont encore nécessaires pour rendre pleinement opérationnelle cette technique, notamment pour le tri de population.

Contact :
François Trompier
(Laboratoire de dosimétrie des rayonnements ionisants - LDRI)
+++ Trompier F. « Developpments and new trends for radiation accident dosimetry based on electron paramagnetic resonance spectroscopy », conférence invitée, Gordon Conference on Radiation Chemistry, Andover, 29/07-3/08/2012.
 
 
Enquête de lectorat : Merci pour ces résultats encourageants et utiles

Du 6 au 22 juin 2012, une enquête de lectorat a été réalisée auprès des abonnés d'Aktis. Vous êtes 167 lecteurs (sur 2000 abonnés) à avoir pris le temps de répondre à la quarantaine de questions posées en ligne : toute l'équipe de rédaction d'Aktis tient à vous en remercier !

 Capture d'écran d'Aktis n° 5 version html - partie haute  
   
   Capture d'écran d'Aktis n° 5 version html - partie basse
   

Des résultats, il ressort que les trois-quarts d'entre vous consultent chaque nouveau numéro d'Aktis. Vous lisez en général (66 %) les quelques articles qui vous intéressent ; 18 % d'entre vous lisent tout. Pourquoi ? Pour vous informer de la recherche à l'IRSN (89 %), que ce soit pour votre culture personnelle (69 %), pour suivre les résultats dans un domaine spécifique (56 %) ou pour alimenter votre propre activité (26 %). La moitié des lecteurs conserve les numéros, et un tiers les transmet à des collaborateurs ou des connaissances.

Concernant la présentation, vous êtes satisfaits des deux formats PDF et HTML de la revue (92 % pour le HTML). Dans les deux cas, vous percevez Aktis comme moderne (94 %), agréable à lire (92 %) bien équilibrée (92 %), bien organisée (78 %). Sur le fond, plus de 80 % d'entre vous considèrent que les articles sont intéressants, clairs, concis et précis, variés et utiles. Un tiers de lecteurs les juge cependant disparates et 20 % trop courts ou trop compliqués. Globalement, vous êtes plutôt satisfaits d'Aktis, tant dans sa forme que dans son contenu, sachant qu'une éventuelle version courte vous intéresse beaucoup.

Quant à la rubrique du site Internet de l'IRSN, vous la trouvez satisfaisante, mais elle pourrait être plus facile à utiliser (36 %) et plus complète (28 %). La complémentarité d'Aktis avec la rubrique La recherche vous semble évidente (92 %). Ces résultats ouvrent à l'IRSN des pistes d‘amélioration intéressantes, tant pour améliorer la revue que la rubrique du site Internet !

 Couverture d'Aktis n°5
 
Aktis 10 Focus accroche
Stratégie
Les collaborations en recherche : enrichir les approches scientifiques des risques, du national à l'international
Collaborer est une longue tradition dans la recherche. Une mise en commun des cultures, des techniques, des compétences et des moyens qui permet à l'IRSN d'enrichir son approche scientifique des risques. La complexité et l'amplitude des recherches en sûreté nucléaire et en radioprotection allant grandissant, l'IRSN conçoit ses collaborations de plus en plus au niveau européen.

La crise de l'accident de Fukushima-Daiichi l'a montré : le regroupement des compétences qui existe dans l'IRSN a permis à ses experts d'apporter des éclairages pertinents sur l'accident, tant aux pouvoirs publics qu'au public. L'Institut dispose en effet à la fois d'une organisation entraînée aux situations de crise, des connaissances scientifiques en radioprotection comme en sûreté, et d'outils performants. Ces compétences se développent, au fil des travaux de recherche que l'Institut mène sur le long terme avec persévérance, en visant l'excellence scientifique.


Illustration Aktis N° 10 - Octobre/Décembre 2012  
[ La recherche nécessaire... ]

La recherche doit donc jouer, plus que jamais, un rôle moteur pour accroître le niveau de sûreté dans les installations et activités nucléaires. Un moteur d'autant plus efficace qu'il sera relayé par des travaux normatifs et la formation. Le premier objectif de la recherche à l'IRSN est de comprendre et modéliser les phénomènes qui peuvent être à l'origine d'accidents, et les conséquences radiologiques de ces accidents pour les hommes, les écosystèmes naturels ou l'agriculture. Le second, qui en découle, est de faire progresser les moyens pour limiter ces conséquences radiologiques, mais aussi pour faire face aux situations d'urgence.


[ ... autant que les collaborations ]

L'IRSN consacre ainsi une part notable de ses ressources (40 % de son budget en 2011) à des programmes de recherche menés dans ses propres laboratoires ou par des partenaires, souvent dans le cadre de programmes coopératifs internationaux. En effet, si la recherche de l'IRSN aborde de nombreux champs scientifiques nécessaires à l'expertise de sûreté nucléaire ou de radioprotection, elle ne peut tous les traiter. D'une part en raison du coût élevé qu'impose l'expérimentation avec des matières radioactives. D'autre part, en raison des impératifs budgétaires et humains actuels. La recherche de l'Institut a donc été conduite à se structurer autour de certains axes majeurs. Les autres domaines de compétences se développent à la faveur de partenariats.

   Le programme Pearl (Programme expérimental analytique sur le renoyage de lits de débris) a démarré en 2007 sur l’installation Prelude (à gauche). Il a pour but de mieux comprendre les écoulements d’eau et de vapeur au sein d’un milieu poreux constitué de particules solides à très haute température. C’est l’un des programmes phares du réseau Sarnet.
  Le programme Pearl (Programme expérimental analytique sur le renoyage de lits de débris) a démarré en 2007. Il a pour but de mieux comprendre les écoulements d'eau et de vapeur au sein d'un milieu poreux constitué de particules solides à très haute température. C'est l'un des programmes phares du réseau Sarnet.

D'un point de vue scientifique, les collaborations stimulent une recherche efficace et inventive en mettant en synergie les cultures, les techniques et les moyens des différents partenaires pour des recherches dont les enjeux sont partagés. Les résultats obtenus, confrontés avec les pairs, alimentent la communauté scientifique et participent ainsi au développement de réseaux. Pour les chercheurs de l'IRSN, ces collaborations sont de plus l'une des voies de leur reconnaissance par la communauté scientifique.


[ En France ]

Au niveau national, l'IRSN a tissé deux modes de coopération selon la nature des partenaires, industriels du secteur et acteurs académiques. Avec les industriels, les recherches se déroulent majoritairement dans le cadre de programmes multipartites dont la finalité a un fort enjeu économique et stratégique pour l'industrie nucléaire. Ces programmes, lorsqu'ils associent l'IRSN au CEA, à Areva ou à EDF, ont en commun d'avoir une dimension de sûreté nucléaire ou de radioprotection. C'est ainsi que s'est développé dans la durée le code Cathare dans le domaine de la thermohydraulique des réacteurs, utilisé par tous, et par exemple par l'IRSN comme une brique de base du logiciel de calcul AstecGLO pour les accidents graves. L'intérêt de cette démarche est un échange bien compris sur les exigences de sûreté d'un côté et les impératifs d'efficacité et d'évolution technologique de l'autre.

Avec les acteurs académiques, des coopérations existent de longue date et démontrent les complémentarités de l'IRSN avec ses partenaires scientifiques. Les liens se sont noués avec des établissements comme le BRGM, l'Ifremer, ou le CNRS, et se structurent avec une douzaine d'établissements universitaires. Ces liens sont variés : nombreux travaux menés en commun entre laboratoires ; de 20 à 30 nouveaux doctorants accueillis chaque année à l'Institut ; 2 000 heures d'enseignement effectués par des personnels de l'IRSN dans des établissements partenaires.

La forme la plus structurée de collaboration est le laboratoire commun. Trois ont été créés avec le CNRS et les universités de Montpellier, Lille1, Provence et Méditerranée : le Laboratoire de Micromécanique et intégrité des structures (Mist) en 2008 ; le Laboratoire Cinétique chimique, combustion et réactivité (C3R) en 2009 ; et le Laboratoire d'Étude de l'incendie en milieu confiné (Etic) en janvier 2010.

Enfin, l'IRSN a pris une part active à la mise en place du programme « Nucléaire, énergie, environnement, déchets, société » (Needs), programme porté par le CNRS pour soutenir des thématiques interdisciplinaires, répondre à un besoin sociétal et favoriser l'émergence de nouveaux champs disciplinaires.

En complément, l'IRSN participe aux alliances nationales dans les champs connexes à ses activités de recherche (principalement Ancre, Aviesan et Allenvi), notamment pour y veiller à la cohérence entre les positions qui s'établissent au niveau national, et celles qui se construisent au niveau européen.


Effet d’une irradiation chronique à faible et fort débit de dose sur la capacité des cellules endothéliales issues de cordon ombilical à former un réseau vasculaire. Étude dans le cadre du réseau Doremi – Effets non cancéreux – Task 7.3.  
Effet d'une irradiation chronique à faible et fort débit de dose sur la capacité des cellules endothéliales issues de cordon ombilical à former un réseau vasculaire. Étude dans le cadre du réseau Doremi – Effets non cancéreux – Task 7.3.

 
[ Des projets de recherche internationaux... ]

C'est à l'échelle européenne et internationale que l'Institut œuvre pour donner de l'ampleur à ses coopérations scientifiques et techniques. Les buts sont multiples : en amont, partager l'effort de recherche et des installations complexes, et en aval, faciliter la nécessaire harmonisation des pratiques de sûreté nucléaire et de radioprotection. Ainsi, l'IRSN s'est investi depuis longtemps dans les travaux menés dans les comités scientifiques internationaux de radioprotection (Unscear, CIPR, etc.). Les chercheurs de l'Institut sont très actifs dans les programmes coopératifs menés sous l'égide de l'Agence pour l'énergie nucléaire (AEN) de l'OCDE. De même, au niveau européen, 22 programmes sont en cours et les chercheurs de l'Institut participent à 16 projets proposés à la Commission européenne dans le cadre du 7ème programme cadre de recherche et développement (PCRD) pour sa partie Euratom.


   Préparation d’un enfant pour un scanner à l’hôpital Arnand Trousseau. L’IRSN participe au programme européen EPI-CT Epidemiological study to quantify risks for paediatric computerized tomography and to optimises Doses qui a débuté début 2011.
  Préparation d'un enfant pour un scanner à l'hôpital Arnand Trousseau. L'IRSN participe au programme européen EPI-CT Epidemiological study to quantify risks for paediatric computerized tomography and to optimises doses qui a débuté début 2011.

[ ... aux réseaux d'excellence ... ]

Au-delà des projets coopératifs, briques de base de la recherche européenne, les réseaux d'excellence sont apparus au cours du 6ème PCRD (2002-2006) pour associer de manière plus structurée les parties prenantes européennes (industrie, organismes scientifiques et monde académique) d'un même champ thématique. L'IRSN s'est fortement mobilisé pour contribuer à ces projets. Dès 2004, l'IRSN a présidé à la création d'un des premiers réseaux d'excellence, SarnetGLO, sur les accidents de fusion du cœur. En 2010, l'Institut s'est engagé dans le réseau DoremiGLO, qui rassemble 22 organismes techniques de sûreté, centres de recherche, universités et agences gouvernementales d'Europe et du Japon. Ce réseau travaille sur la problématique des effets sur la santé des expositions chroniques à de faibles doses de rayonnements ionisants, sujet à la fois ardu sur le plan scientifique et avec de fortes attentes sociétales. Il en a été de même dans le domaine de la radioécologie, l'IRSN participant à la mise en place du réseau d'excellence européen Star.


[ ... vers les plateformes ]

Dans la transition actuelle du 7ème PCRD vers la séquence suivante, intitulée « Horizon 2020 », la Commission européenne fait avancer d'un nouveau pas la construction de l'espace européen de la recherche. Elle étudie de manière très concrète comment mobiliser les alliances entre parties prenantes - dénommées « plateformes » - d'un même domaine de recherche, souvent nées des réseaux d'excellence. Ces plateformes ont vocation à porter la programmation de la recherche européenne dans leur domaine. Elles contribuent en effet à établir un agenda dit stratégique, qui définit les objectifs de la recherche dans leur secteur à 20 ans. Et elles œuvrent pour que cet agenda soit suivi. L'IRSN s'est engagé de manière de plus en plus volontariste dans l'organisation de ces structures : MelodiGLO pour la recherche sur les effets des faibles doses de rayonnements ionisants, NugeniaGLO pour la recherche dans le domaine de la fission nucléaire pour les réacteurs de générations II et III, ou l'alliance européenne Era en radioécologie. L'IRSN a piloté l'élaboration d'un document exprimant la position des membres du réseau européen Etson, sur les besoins de recherche en matière de sûreté pour les réacteurs nucléaires de générations II et III. Ce « position paper » participe une plus grande présence des enjeux de sûreté nucléaire dans les programmes de recherche soutenus par l'association Nugenia. L'IRSN est également l'un des principaux acteurs de l'agenda stratégique élaboré par l'association Melodi sur les effets des faibles doses, et par l'alliance Era sur la radioécologie. Et l'IRSN prend aussi sa part de responsabilité scientifique en contribuant à l'avancement des travaux prévus dans les agendas stratégiques de recherche. Une nouvelle évolution va sans doute intervenir dans cet espace européen qui pouvait paraître morcelé : le regroupement de certaines plateformes dont les thématiques sont proches. Ainsi, il est envisagé de proposer au prochain appel d'offres Euratom, la création d'un consortium administratif, OperraGLO, commun aux plateformes Era, Melodi et Neris tout en conservant par ailleurs leurs spécificités scientifiques. 


Manipulation de nématodes Caenorhabditis elegans sous loupe binoculaire. Dans le cadre du programme STAR, des œufs de cet animal ont été exposés pendant plusieurs jours à un rayonnement gamma en vue d’étudier les effets d’une irradiation sur plusieurs paramètres tels que le taux d’éclosion, la croissance des larves, le succès reproducteur au stade adulte, etc. Observation d&rsquo;une population de Caenorhabitis elegans sous loupe binoculaire. Ce ver transparent d&rsquo;environ 1 mm de longueur &agrave; l&rsquo;&acirc;ge adulte est un organisme mod&egrave;le pour les &eacute;tudes de laboratoire. Dans le cadre du programme Star, des &oelig;ufs de cet animal ont &eacute;t&eacute; expos&eacute;s pendant plusieurs jours &agrave; un rayonnement gamma en vue d&rsquo;&eacute;tudier les effets d&rsquo;une irradiation sur plusieurs param&egrave;tres tels que le taux d&rsquo;&eacute;closion, la croissance des larves, le succ&egrave;s reproducteur au stade adulte, etc.  
Observation d'une population de Caenorhabitis elegans sous loupe binoculaire. Ce ver transparent d'environ 1 mm de longueur à l'âge adulte est un organisme modèle pour les études de laboratoire. Dans le cadre du programme Star, des œufs de cet animal ont été exposés pendant plusieurs jours à un rayonnement gamma en vue d'étudier les effets d'une irradiation sur plusieurs paramètres tels que le taux d'éclosion, la croissance des larves, le succès reproducteur au stade adulte, etc.

 
Cette démarche s'inscrit dans une stratégie de longue date. Cette implication forte de l'IRSN dans les réseaux internationaux spécialisés de coopération scientifique a montré son importance au moment de l'accident de Fukushima. Elle a permis d'accéder très rapidement à des données précises essentielles à l'évaluation de l'accident, comme par exemple les plans des réacteurs en cause, et de mener des échanges techniques confiants avec les organismes homologues d'autres pays.

La coopération scientifique est bien vitale à la recherche. Pour mutualiser les moyens humains, financiers et scientifiques à l'heure de l'austérité, alors même que la complexité des programmes demande toujours plus. Pour faciliter les échanges, d'informations, de résultats, d'outils. Pour promouvoir l'excellence des équipes de l'IRSN, donc les maintenir au plus haut niveau et conforter leur sérieux et leur notoriété. In fine, pour maintenir et développer les meilleures compétences nécessaires à l'évaluation des risques nucléaires et radiologiques et contribuer ainsi à l'amélioration de la sûreté nucléaire et de la radioprotection.

Contact :
Matthieu Schuler
(Directeur de la stratégie, du développement et des partenariats)
 
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