Les activités transdisciplinaires : présent et futur
A. Comme Actinides : ACE
3 Aval du Cycle Electronucléaire en 2013 7 permanents 4 doctorants N. Moncoffre N. Bererd C. Gaillard S. Gavarini A. Blondel G. Silbermann N. Millard-Pinard Y. Pipon N. Toulhoat Chambre multi-analyses (2013) M. Le Guillou M. Gherrab Cellule de radiolyse en ligne sur 4MV Laboratoire de chimie Fours haute température ACE 11/06/2013 3
Etude du comportement des matériaux nucléaires 4 sous conditions extrêmes Loi de programme de juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs Problématiques : Vieillissement des matériaux sous l effet de l irradiation et de la température Comportement des radioéléments (PF, An, PA) dans ces matériaux (diffusion, relâchement) Mécanismes et données thermodynamiques, extrapolation à long terme Méthodologie et outils : Implantation ionique d isotopes stables pour simuler la présence des radioéléments Irradiation des matériaux avec des ions lourds ou légers pour simuler les effets des PF ou a sous vide ou en atmosphère contrôlée, eau, gaz (simulation des effets de radiolyse) Collaborations dans le cadre de programmes régionaux, nationaux (NEEDS-CNRS et CEA), européens, et avec des acteurs du nucléaire (Andra, Areva, EDF) ACE 11/06/2013 4
5 Futur du groupe ACE Réacteurs UNGG REP actuels Réacteurs avancés EPR Réacteurs du futur 1950 1970 1990 2010 2030 2050 2070 2090 Génération I Génération II Génération III Génération IV Démantèlement : Ex: Etude du comportement du 3 H, 14 C, 36 Cl dans le graphite nucléaire Fonctionnement : Ex: Mobilité du xénon dans le combustible UO 2 Retraitement du combustible : Ex: Radiolyse des liquides ioniques Futur du nucléaire : problématiques importantes démantèlement des centrales existantes conception des réacteurs GEN IV Conception : Céramiques de gainage, structure Ex: Elaboration et caractérisation de carbures nano et microstructurés Futures recherches du groupe ACE : les thématiques ne manqueront pas à condition que les outils suivent! Plateforme IBEX - Pérennisation et modernisation des outils de caractérisation et simulation du comportement des matériaux nucléaires ACE 11/06/2013 5
B. comme Biomolécules : IPM
7 Groupe Interaction Particules Matière Thématique: Irradiation de nanosystèmes biomoléculaires 3 permanents : Hassan Abdoul-Carime, Bernadette Farizon, Michel Farizon 4 doctorants ou stagiaires: Victor Buridon, Francis Berthias, Guillaume Coston, Bastien Marchand En collaboration avec les services techniques et administratif de l IPNL et plus particulièrement, Rodolphe Della-Negra, Thierry Dupasquier, Raphaël Fillol, Christophe Peaucelle, Laurent Riou DIAM Dispositif d Irradiation d Agrégats bio-moléculaires Institut de Physique Nucléaire de Lyon Collaborations : IPNL-LPT IPNL- ISA IPNL-ENS Lyon IPNL-Université d Innsbruck IPNL-Faculté Ben M sik IPNL-Université d Erlangen IPNL-Open University I PM 11/06/2013 7
8 Irradiation de nanosystèmes biomoléculaires Agrégats moléculaires protonés en phase gazeuse: Une opportunité d étudier les mécanismes d irradiation dans des petits systèmes modèles de taille donnée Explorer les interactions entre les biomolécules et l eau après irradiation. Production de petits systèmes (macromolécules ou brin d ADN) Obtenir les informations clés pour la description de l effet des radiations à l échelle du nanomètre Méthode COINTOF (fragments neutres/chargés corrélés) Lien avec les modèles théoriques I PM 11/06/2013 8 e - Radiolyse de l eau H, HO Participation aux GDRs «Edifices moléculaires isolés et environnés» et MI2B Implication dans les réseaux européens COST ECCL et NANO-IBCT Fragmentation, ionisation des bases
9 Irradiation de nanosystèmes biomoléculaires Ces travaux rentrent dans le cadre de questions fondamentales sur l étude des systèmes hors équilibre, les effets de taille finie, l influence d un substrat Quels sont les principes qui sous-tendent l auto-organisation du système à cette échelle? Comment prendre en compte les aspects statistiques de l irradiation? Comment quantifier la réactivité potentielle du système irradié? Comment la dynamique du système est-elle modifiée par l environnement? Développement d une source d agrégats de gaz rare sur DIAM pour étudier les conséquences de l irradiation d un agrégat déposé sur une goutte froide de gaz rare ANR COLDIRR 2010-2014 Irradiation of cold nanosystem Lyon-Innsbruck et Toulouse-Erlangen I PM 11/06/2013 9
C. comme Carbone : CAS-PHABIO
11 Le groupe CAS-PHABIO en 2013 5 permanents, 1CR-CDD, 7 doctorants, 2 émérites, 4 visiteurs Enjeux sociétaux : Santé / Recherche Fondamentale Hadronthérapie et risque des radiations Interaction ion / matière Activités «santé» Contrôle en ligne de l hadronthérapie (p/c) Modélisation Simulation Instrumentation Programmes : ETOILE GDR MI2B PRRH Labex PRIMES France Hadron ANR Gamhadron CAS-PHABIO 11/06/2013 11
12 Le groupe CAS-PHABIO en 2013 Activités «santé» (suite) Dosimétrie 4D Modèles biomécaniques + Monte Carlo Radiobiologie Plateforme Radiograaff (accélérateur 4 MV) Modélisation des effets biologiques Physique Chimie Biologie Contrôle tumoral Activités «fondamentales» Canalisation Modélisation physique et chimique Horloge interne de l électron en canalisation (Japon?) x [nm] 4 2 0 Carbone [65 MeV/n] 50 52 54 56 58 60 62 64 66-2 -4 z [nm] CAS-PHABIO 11/06/2013 12
13 L avenir du groupe CAS-PHABIO Perspectives avec ou sans ETOILE Plateformes RADIOGRAAFF, nœuds FH, CERN? 2014 et au-delà : Vers la clinique Caractérisations des caméras en condition clinique Programmes : Labex PRIMES Infra. d avenir : France Hadron (FH) France Life Imaging Intégration de Nanox dans un Système de Planification de Traitement Plateformes RADIOGRAAFF (ligne d irradiation + laboratoire de biologie) IBEx Générateur X et source g Nouveaux projets (pct, nanoparticules, ) Activités fondamentales CAS-PHABIO 11/06/2013 13