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Posts Tagged ‘Le saviez-vous ?’

Le BEAUJOLAIS NOUVEAU est arrivé ! Le moment ne saurait être mieux choisi pour partager cette anecdote…

Au Centre d’études nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), les chercheurs tentent de comprendre ce qui nous constitue et nous entoure : le noyau atomique, l’Univers… Pourtant, ils interviennent aussi en tant qu’experts pour authentifier des grands vins ! Comment ce glissement de la recherche fondamentale à une application aussi concrète s’est-il produit ? Philippe Hubert, chercheur au CENBG, nous raconte…

« C’était en 2000, nous étions spécialisés dans la mesure de très faibles niveaux de radioactivité pour la recherche fondamentale. Le service de la répression des fraudes de Bordeaux possédait un détecteur semblable aux nôtres. Je m’y étais donc rendu afin d’en découvrir l’utilisation. Au cours de la conversation avec le directeur, nous nous demandions alors si des mesures de radioactivité dans un vin ne permettraient pas de le dater et de l’authentifier. Ainsi, j’entrepris d’effectuer des mesures pour connaître dans un premier temps quel type de radioactivité pouvait exister dans le vin. Nous ne savions pas du tout ce que nous y trouverions… Après trois mesures sur des millésimes différents, nous constatâmes qu’un noyau radioactif apparaissait et que sa teneur variait en fonction de l’année : le césium 137. Issu des essais nucléaires effectués dans les années 50-70 et de Tchernobyl, le césium 137 s’est déposé sur les grains de raisin et s’est retrouvé dans le vin. Étant donné que sa période de (demi) vie est de 30 ans, il ne peut exister dans la nature, sauf par suite des activités humaines.

Courbe de référence, établie par le CENBG, montrant l’évolution du taux de césium 137 dans le vin de 1950 à nos jours. ©CENBG

Nous venions ainsi de découvrir une méthode permettant de dater et d’authentifier le vin sans avoir besoin d’en ouvrir les bouteilles. L’intérêt s’est révélé important pour les bouteilles anciennes des grands crus « millésimés » : toute bouteille antérieure à 1950 qui contient du césium 137 est nécessairement fausse !

Bouteille de vin sur un détecteur de très basses radioactivités du CENBG. ©CENBG/O. Got

Notre première application porta sur un lot de bouteilles millésimées 1900 mises en vente l’année 2000. Il paraissait impossible d’avoir autant de bouteilles de cette période sur le marché. L’affaire est passée devant le juge qui se demandait comment prouver l’authenticité de ces bouteilles. On nous a alors demandé de mesurer le niveau de césium 137 d’une de ces bouteilles. Il n’a pas fallu plus de 10 minutes pour se rendre compte qu’elle était fausse : nous avons vu grimper le pic de césium sous nos yeux.

Et pour la petite histoire :

Il y a 3 ans, j’ai été contacté par un grand collectionneur de vin, très intéressé par une bouteille Yquem 1811 mise en vente aux enchères. Considéré comme unique, ce vin l’intéressait beaucoup car en 1811 une comète était passée et le vin de cette année là est, paraît-il, exceptionnel. En plus du millésime 1811, un coffret de trois « Château Yquem » 1800, 1900 et 2000 était proposé.

En regardant les photos des bouteilles, je me suis dit : Ce n’est pas possible, la forme de ces bouteilles n’existait pas encore en 1800 et 1811, il est donc impossible qu’il s’agisse d’authentiques Yquem 1800 et 1811 ! Comme il était trop tard pour annuler la vente, le commissaire priseur a mis les bouteilles aux enchères sous réserve d’une authentification par notre laboratoire. Les deux lots ont été vendus : l’Yquem 1811 à 40 000€, et le coffret à 60 000€.

Mais après la vente, on s’est aperçu que l’acheteur n’était autre que le propriétaire-vendeur ! La peur de l’expertise l’a conduit à racheter ses propres bouteilles. Inutile de préciser que la vente de ces bouteilles frauduleuses a finalement été annulée. Comme quoi, ce n’est plus la peine de faire des mesures, il suffit de dire qu’on va faire une expertise ! »

– anecdote fournie par le Centre d’études nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), unité mixte de recherche du CNRS/IN2P3 et de l’Université Bordeaux 1, dans le cadre des 40 ans de l’IN2P3.

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L’idée est née il y a quatre ans lors de la première édition du Festival Particule.com. Certains ingénieurs du CC-IN2P3 (Centre de Calcul de l’IN2P3), avec à leur tête Fabien Wernli, avaient envie de présenter d’anciens matériels informatiques aux collégiens et lycéens, de leur montrer l’évolution de l’informatique, quitte à passer pour de vrais ringards en parlant de minitels et de cartes perforées à ces accros aux iPhone et autres tablettes intelligentes.

Il y a quatre ans donc, a rapidement été organisée une exposition au rez-de-jardin du Centre, nous avons récupéré du matériel qui traînait sur des étagères poussiéreuses et demandé un coup de main à l’association Aconit (Association pour un COnservatoire de l’Informatique et de la Télématique). Cette exposition connut un vif succès auprès des élèves et de leurs professeurs, ainsi que du grand public.

Fort de ce succès, l’idée a été reprise, retravaillée. Après tout, pourquoi ne pas organiser une exposition permanente au sein du CC-IN2P3 ? Comment montrer l’évolution fulgurante de l’informatique ? Comment expliquer les concepts de base sans donner la migraine aux visiteurs ? mais aussi comment expliquer que les physiciens ont souvent été à l’avant-garde de certains développements, comme le web ?

L’idée a mûri, les équipes ont travaillé ensemble pour imaginer un projet qui permette de présenter l’informatique de manière ludique, interactive et de rappeler comment la physique a utilisé ces nouvelles technologies ces quarante dernières années.

C’est ainsi qu’est né le Musée de l’informatique du CC-IN2P3, qui sera officiellement inauguré le jeudi 11 octobre, en même temps que le lancement de la Fête de la Science dans le Rhône.

Cofinancé par la Région, le Musée de l’informatique du CC-IN2P3 a été présenté aux établissements scolaires en avant-première lors de la 2e édition du Festival Particule.com les 11 et 12 octobre, puis tout au long de l’année. Les élèves ont pu y découvrir l’évolution du matériel informatique à travers des vitrines, des vidéos, des jeux et des animations.

Le CC-IN2P3 remercie les personnes qui ont répondu à notre appel et nous ont envoyé du matériel.

PS : notez que le Musée de l’informatique a déjà sa première fan

- Article envoyé par Gaëlle SHIFRIN du Centre de Calcul de l’IN2P3 -

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Le Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (CSNSM) connut une période d’excitation intense lorsque les premiers supraconducteurs à haute température critique virent le jour : entre essais infructueux et recettes magiques, Louis Dumoulin chercheur au CSNSM nous raconte cet épisode aux accents mystérieux :

Cette année 1987, le CSNSM se lançait dans la construction de l’accélérateur d’ions Aramis. Un petit groupe d’étude composé d’Harry Bernas, Jacques Chaumont et Jérôme Lesueur partit en mission aux États-Unis pour visiter les réalisations existantes de ce type d’accélérateurs. Ils passèrent notamment par les prestigieux Bell Labs.

Lorsqu’ils revinrent, ils avaient les yeux brillants et un air bizarre. Ils parlaient entre eux de manière sibylline et entendue… mais pas de faisceaux d’ions ! Ils finirent alors par nous expliquer : “Il régnait aux Bell Labs une atmosphère étrange. Les gens étaient tous très occupés et se déplaçaient furtivement. Souvent on pouvait voir des chercheurs connus ayant délaissé leurs pupitres “high tech” pour écraser minutieusement une poudre noire au pilon dans des mortiers. Même des théoriciens étaient atteints !”. Grâce à l’amitié entre Harry et Bob Dynes, directeur du département, nos trois missionnaires furent mis dans le secret : on venait de découvrir un matériau supraconducteur à 92 K, c’est-à-dire 15 K au dessus de la température d’ébullition de l’azote liquide, le Graal de tous les physiciens du domaine, une bombe scientifique et technologique… mais encore non publiée.

Nous nous précipitons sur la recette griffonnée sur un carnet. C’est incroyablement simple ! Il faut faire un mélange intime, noir en l’occurrence, de trois composés d’yttrium, de baryum et de cuivre, le fritter par pression et recuire à 800° C sous oxygène. Les ingrédients sont rapidement rassemblés car ils sont courants en chimie. À notre tour nous sommes gagnés par la fièvre de la “poudre noire” et d’aucuns ont dû se demander ce qui était arrivé à l’équipe pour ressortir les pilons et les mortiers.

Pendant plusieurs jours, c’est l’échec. Les échantillons sont plutôt isolants. Désespérés, nous tenons conseil, par hasard sur le parking. Alors passe sur sa vieille moto, venant du Laboratoire de physique des solides et rentrant chez lui, Philippe Monod. Il s’arrête. Très vite nous savons qu’il sait et réciproquement :

- Vous y arrivez ?
– Oui.
– Pas nous !
– Comment faites-vous ?
– Eh bien, après quelques heures à 800°, nous sortons l’échantillon et nous nous précipitons pour le mesurer à l’azote liquide.
– Bon ! Ce soir, vous coupez le four et vous allez vous coucher.

Puis il s’en va en pétaradant… Nous sommes sidérés. Nous sommes dans un laboratoire pluridisciplinaire, nous nous appuyons sur le Modèle standard, la mécanique quantique et même parfois la Relativité générale et nous devons respecter une sorte de pratique magique ? En humbles expérimentateurs, nous nous exécutons. La recette a l’avantage de nous éviter une nuit blanche de plus.

Le lendemain, le nouvel échantillon est monté sur le dispositif de test. Tous les acteurs sont là car chacun sent qu’il va se passer quelque-chose. Il y a même Pierre Lehmann, directeur de l’IN2P3, qui passait pour une autre raison : les grands hommes sont toujours là aux grands moments. Jean Paul Burger met des croix au crayon sur un méchant papier millimétré. Je lui dicte les couples de valeurs résistance-température. 95K… 93K… puis la résistance fléchit, puis elle décroit irrésistiblement -si j’ose dire. À 90K, elle est nulle. C’est l’enthousiasme ! Nous avons réussi ! C’est notre premier échantillon à haute température critique. Sans doute le premier dans un laboratoire de l’IN2P3. Les aimants supraconducteurs des accélérateurs fonctionneront à l’azote liquide, on mettra des panneaux photovoltaïques et des éoliennes dans les déserts où cela ne dérangera personne et on transportera l’énergie sans pertes sur des milliers de Km. Et puis nul ne doute qu’un supraconducteur à la température ambiante est pour demain !

Vingt cinq ans plus tard, les températures critiques plafonnent à 130K, les aimants fonctionnent toujours à l’hélium liquide – le LHC nous le rappelle aujourd’hui -, les panneaux solaires sont sur les toits et les éoliennes… Mais ce jour là nous rêvions : une ère nouvelle s’ouvrait en physique avec des applications fantastiques.

Mais pourquoi fallait-il attendre une nuit avant de tester l’échantillon ? Nous eûmes la réponse un peu plus tard. Le recuit à 800° sous oxygène produit la structure cristalline requise, mais conduit au composé YBa2Cu3O6 qui est isolant. Le septième oxygène indispensable à la supraconductivité ne peut être introduit qu’au-dessous de 400°C avec une cinétique lente. Il faut donc passer du temps dans cette gamme de température, ce qui se fait naturellement au cours du refroidissement du four mais pas lorsqu’on sort brutalement l’échantillon.

Pour les rescapés de cette aventure, notre bien modeste – mais ô Combien réjouissant – succès est toujours associé au passage de Philippe Monod sur sa moto. L’information scientifique prend parfois des chemins imprévisibles.

– anecdote fournie par le Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), unité mixte de recherche du CNRS/IN2P3 et de l’Université Paris Sud, dans le cadre des 40 ans de l’IN2P3.

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Le LSM(1) est un laboratoire insolite par sa situation géographique, situé à 1700 mètres sous la roche pour une meilleure observation de l’univers. Ce n’est pas sa seule particularité …

Entre la Savoie et l’Italie, dans l’atmosphère étouffante et assourdissante du tunnel du Fréjus, rien n’indique la présence du laboratoire au kilomètre 6,5. Puis, en pénétrant dans l’antre, et à la vue de cette grande caverne bardée d’instruments scientifiques dans laquelle s’affairent des chercheurs aux accents russe, grec ou chinois, c’est une excitante sensation d’être au beau milieu d’un film de James Bond qui vous saisit. A l’extérieur, dans la vallée, comme un écho à cette impression, les rumeurs vont bon train et parlent même d’expériences secrètes ! Pourtant, il n’en est rien, car l’intérêt à s’installer sous la montagne est purement scientifique. En effet, le but n’est pas de se soustraire aux regards indiscrets, mais de s’abriter du flux des rayons cosmiques qui bombardent la surface de la Terre en permanence. L’objectif est de mener des recherches sur la matière noire ou le neutrino et procéder à des mesures d’ultra faible radioactivité grâce à un niveau de bruit de fond très bas. Une quête au moins aussi palpitante qu’un scénario de James Bond !

C’est ainsi que depuis 30 ans, le laboratoire aiguise la curiosité des habitants de Modane et des vacanciers… Un lieu propice à l’échange avec les chercheurs s’est donc révélé nécessaire et a été créé en 2009 dans le bâtiment Carré Sciences situé à Modane. Près de 3000 personnes découvrent chaque année “les petits secrets de l’univers” et environ 300 chanceux visitent le laboratoire lui-même.

Tubes de Geissler-Plücker, découverte de l ionisation – photo : lsm

A l’entrée de l’exposition se trouve un cosmophone qui révèle en direct le passage des rayons cosmiques et les transforme en une mélodie de l’univers. Conçu par le Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), cet instrument ludique aide à comprendre pourquoi le laboratoire cherche à se mettre à l’abri des rayons cosmiques.

Suivent ensuite des vidéos, l’exposition d’objets remarquables, des panneaux et des jeux ou encore le petit train de la radioactivité naturelle. Une chambre à brouillard, instrument fascinant, donne une touche artistique et permet de voir concrètement la trace laissée par le passage d’une particule de radioactivité venant de l’air, de la Terre, du cosmos… ou bien même de notre propre corps !

De quoi aiguiser la matière grise en attendant de percer les secrets de la matière noire…

Avec l’essor du tourisme scientifique, la qualité de cette exposition permanente et l’intérêt du laboratoire sont désormais reconnus et mis en avant par les professionnels du tourisme. L’exposition du LSM et le laboratoire lui-même sont cités dans le Guide du Routard(2), le Guide Vert Michelin(3) ou encore le Petit Futé(4). Un coup de pouce qui nous aide à partager la science avec le public. Pas mal non ?

 

 

(1) LSM : laboratoire souterrain de Modane – UMR6417 du CNRS/IN2P3 et du CEA/IRFU
(2) Guide du Routard Savoie Mont-Blanc, page 121
(3) Guide Vert Michelin Alpes du Nord – Savoie Dauphiné, page 422
(4) Petit Futé France souterraine, page 14 – Petit Futé Savoie, page 322 – Petit Futé Alpes

- Article envoyé par le Laboratoire souterrain de Modane -

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