Les axes de recherche

En métrologie des rayonnements ionisants, l’unité becquerel, unité dérivée du SI correspondant au nombre moyen de désintégrations radioactives par seconde, est obtenue par des méthodes primaires de mesure de l'activité. Une particularité du becquerel est que des étalons primaires doivent être réalisés pour chaque radionucléide individuellement, ce qui nécessite une certaine connaissance préexistante : schéma de désintégration, données nucléaires associées et données liées à la relaxation atomique subséquente.

Afin de répondre au mieux aux étalonnages en champs réalistes, tels que recommandés par la norme ISO 12789, le LNE-IRSN envisage d’étudier la possibilité de créer d’autres distributions en énergie, en faisant varier en premier lieu la configuration de CANEL, mais également en explorant tout autre mode de production disponible au laboratoire.

Le projet ANR Nantista (2014-2019) avait pour but de développer des architectures à base de réseaux de neurones artificiels pour l'identification de menaces radiologiques, dans le cadre de la surveillance aux frontières. La participation du LNE-LNHB à ce projet a conduit le laboratoire à une sensibilisation aux besoins métrologiques en termes d’algorithmes rapides et robustes pour l’identification automatique de radionucléides émetteurs gamma à faible statistique.

Ce projet européen soutient la communauté mondiale de la métrologie dans la réalisation et la diffusion du kelvin redéfini par le développement de techniques de thermométrie primaire à haute et basse température, le maintien au meilleur niveau des échelles de température existantes et la recherche de nouvelles thermométrie primaires pour couvrir toute la gamme de température.

La nouvelle définition du kelvin impacte les laboratoires nationaux de métrologie qui pourront assurer la mise en pratique du kelvin (MeP-K) par n'importe quel moyen faisant intervenir la constante de Boltzmann. Les LNM ont à saisir toutes les opportunités offertes pour mettre en œuvre la réalisation du kelvin et sa mise en pratique.

La caractérisation métrologique de nouveaux dispositifs dédiés à des applications en électronique de puissance, microélectronique, photovoltaïque, etc…, est problématique. Ces nouveaux dispositifs sont constitués de films minces complexes dont les performances en termes de rendement, robustesse et qualité de production doivent être mesurées et améliorées.

L’équipe de métrologie électrique du LNE participe à ce projet européen (JRP GIQS) dans le but de contribuer au développement de nouveaux moyens de mesure permettant un accès direct au SI pour les mesures d’impédance électrique, via des étalons quantiques conçus à base de graphène et des ponts d’impédances spécifiques.

Fort de son expertise en données atomiques et nucléaires, le LNE-LNHB constate depuis de nombreuses années l’incomplétude des schémas de désintégration pour certains radionucléides. Le LNHB ambitionne de développer une PLATeforme d’Instrumentation NUmérique Multi-détecteurs (PLATINUM) pour mettre au point des techniques de mesure absolue de paramètres atomiques et nucléaires.

Le LNE-IRSN dispose de deux sources radioactives de référence (²⁵²Cf et ²⁴¹Am-Be) dont le débit d’émission neutronique a été initialement déterminé par la méthode du bain de manganèse au LNE-LNHB. Ces sources constituent la référence primaire du LNE-IRSN en matière de débit de fluence et de grandeurs dosimétriques associées.

Ce projet porte sur l’utilisation des calorimètres métalliques magnétiques (MMC) pour la mesure absolue d’activité, pour la détermination de données nucléaires et atomiques, en particulier la spectrométrie bêta et des captures électroniques, et pour établir une nouvelle échelle d’énergie pour l’étalonnage de détecteurs par une mesure de précision encore inégalée des énergies de plusieurs raies X et gamma de quelques radionucléides bien sélectionnés.