Pour l’heure, il faut dompter ce satané plasma dans ce vieux donut inauguré en 1988 : « Le problème, c’est que les plasmas sont très instables, explique Éléonore. Ils ont tendance à mourir après quelques secondes. » Ce jour-là, les ingénieurs français cherchent à battre le record des Chinois, décroché quelques semaines plus tôt, qui ont réussi à maintenir en vie un plasma pendant 17 minutes. Une éternité. Dans la salle de commandes, certains savent prédire l’agonie du plasma juste en écoutant le bourdonnement sinistre qu’il émet. Des oreilles d’or atomique. Mais ce 12 février, les équipes du CEA n’entendent rien pendant 22 minutes ! Le plasma français emporte le record sous un tonnerre d’applaudissements. « C’était incroyable ! On a sorti le Champagne » , sourit Éléonore Geulin.

Un sacré cadeau que le CEA s’est offert à lui-même l’année de ses 80 bougies, soufflées le 18 octobre dernier. Pour l’occasion, cet étrange commissariat sans policier et dont personne ne sait exactement ce qu’il fabrique, nous a ouverts ses portes secrètes. Celle de son donut nucléaire. Et beaucoup d’autres. Car si le CEA peut se définir par des chiffres, 9 centres de recherche, 22000 collaborateurs, 6,4 milliards d’euros de budget, 260 start-up, 700 partenaires industriels, le titre de 1er organisme de recherche européen déposant de brevets, il se dévoile bien mieux quand on rencontre ses chercheurs dans leurs labos.

Des génies en blouse blanche suréquipés intellectuellement qui ont su trouver les mots pour nous expliquer leur travail, à Cadarache, Saclay ou Grenoble. Et si on y a déniché ce que l’on pensait y trouver – des ingénieurs ingénieux et des radiations dangereuses – on a aussi découvert des histoires de momie égyptienne, de TGV qui roule à 300 km/h grâce aux radiations, de paraplégiques qui remarchent, d’électrons qui vont plus vite que la lumière, de galaxies reliées par des filaments de matière noire, et de cerveaux malades, puis guéris, parce qu’illuminés de l’intérieur par des fibres optiques.

Voulu par De Gaulle, le CEA, ce sont 9 centres de recherche, 22000 collaborateurs et 6,4 milliards d’euros de budget

Né en 1945 sous l’impulsion du général de Gaulle et du chercheur Frédéric Joliot dans une France désireuse de rattraper son retard scientifique et de s’assurer une souveraineté stratégique après la guerre, le CEA a une mission centrale : développer la recherche nucléaire civile et militaire. Dès les années 1950, les premières piles atomiques ouvrent la voie à l’indépendance énergétique et, en parallèle, posent les bases de la dissuasion française. Dans les décennies suivantes, le CEA devient le cœur secret de la « grande aventure atomique » : conception des réacteurs, naissance de la filière électronucléaire, mise au point des têtes nucléaires, puis, à partir des années 1990, développement de la simulation pour remplacer les essais.

Aujourd’hui encore, l’atome est toujours au cœur de sa mission. Juste à côté du tokamak West, dans le laboratoire LECA-STAR, les chercheurs analysent le combustible nucléaire venu de nos centrales quadragénaires afin d’améliorer les réacteurs et garantir leur sécurité. Ils découpent des crayons de matière irradiée de 4 mètres de long enfermés dans des cellules blindées où personne n’est entré depuis 60 ans. La vue dans ces ateliers dignes du film Alien est imprenable. La lumière jaune fige l’espace exigu. L’air y est mortel. Protégé par un verre d’un mètre d’épaisseur dopé au plomb, Franck Begalla y manipule la matière contaminée avec des bras articulés : « La recherche fondamentale est une partie méconnue du nucléaire, explique ce champion de la télémanipulation qui chaque année joute contre des Japonais lors de championnats entre les deux pays. Pourtant, il y a des applications concrètes. Le TGV roule à 300 km/h grâce à des microprocesseurs créés par des irradiations de barreaux de silicium ; lors d’une scintigraphie, on vous injecte un produit dérivé d’un réacteur de recherche. » Adjoint du chef de service du labo, Hervé Marteau opine du chef, rappelle que son métier n’est pas dangereux, qu’il vient dans ces murs depuis 12 ans et qu’il n’est toujours pas mort, même si ses chercheurs scrutent minutieusement la matière contaminée jusqu’au micron. A Saclay, dans le laboratoire LABRA, Éric V., lui aussi touche du doigt chaque jour de la matière irradiée. Il doit protéger son identité. Ce chercheur passionné travaille dans un bâtiment sensible et passe le plus clair de son temps à irradier des objets, des robots, des moteurs, pour les pousser jusqu’à leurs limites. Éric se tient à côté d’une piscine qui forme une barrière biologique au rayonnement et dont le bleu électrique rappelle les jardins de Majorelle à Marrakech, à cause de l’effet Tcherenkov : « Des rayons gamma bousculent les électrons de l’eau qui vont aller plus vite que la lumière dans l’eau » , sourit Éric.

En 1977, la momie de Ramsès 2, a reçu 12 000 grays pendant 18 heures, 240 fois la dose mortelle, que les champignons qui la rongeaient ont mal supporté.

Baignade déconseillée. Le chercheur explique qu’EDF ou des entreprises privées font appel à lui pour tester leur matériel et mieux connaître leur résistance, leur durée de vie. Son rôle est capital pour assurer la sécurité de nos centrales vieillissantes. « Quel câble faut-il remplacer ? Quel moteur va tomber en panne ? C’est mon rôle de le prévoir » . Le labo stérilise aussi du matériel médical par irradiation. En 1977, la momie de Ramsès 2, est passée par ces murs. « Elle commençait à pourrir. Elle a été accueillie comme un chef d’État » , raconte Éric. Elle a reçu 12 000 grays pendant 18 heures, 240 fois la dose mortelle, que les champignons qui la rongeaient ont mal supporté. « Elle est repartie escortée par les motards de la République et ils lui ont fait faire symboliquement le tour de l’Obélisque sur le chemin du Bourget » , détaille le savant.

Depuis des années, le CEA n’est plus seulement le gardien de l’atome. C’est l’un des plus grands instituts de recherche technologique d’Europe, présent dans le spatial, l’hydrogène, l’intelligence artificielle, les batteries, la santé et la cybersécurité. Né pour maîtriser le nucléaire, il s’est transformé en moteur discret mais essentiel de l’innovation française. Pour s’en convaincre, il suffit de rencontrer David Elbaz, directeur du département d’astrophysique du CEA, spécialiste de l’origine des étoiles qui vous affirme la main sur le cœur que les galaxies ne sont pas des îles isolées, mais qu’elles sont toutes reliées entre elles par des torrents de matière noire et d’énergie sombre qui les font tourner et les nourrissent. Quand David Elbaz parle, des étoiles s’allument dans votre cerveau. Toute la matière visible de l’Univers – les étoiles, les galaxies, les planètes, les pommes, les vers de terre, le cerveau de Donald Trump, les espadrilles, le sable des plages – ne compte que pour 4 % de la matière totale du cosmos. Le reste serait composé pour un quart de matière noire et pour trois quarts d’énergie sombre, deux entités dont on ne sait rien, qui n’interagissent jamais, mais dont l’existence expliquerait pourquoi les étoiles éloignées du centre d’une galaxie tournent beaucoup plus vite que prévu par la théorie. Le bébé de l’astrophysicien, la caméra du satellite Euclyd, lancé le 1er juillet dernier, fera chaque semaine ce que Hubble a fait en 30 ans.

Scuter 15 milliards de galaxies à la recherche de la matière noire et de l’énergie sombre

Au final, elle scrutera 15 milliards de galaxies à la recherche de la matière noire et de l’énergie sombre, les plus grandes énigmes de la science moderne : « On va peut-être être enfin vivre le jour d’après Einstein. Depuis 1915, tout ce qu’on voit dans l’univers s’explique avec la théorie d’Einstein, on est ses enfants, on n’a pas encore réussi à s’émanciper. Cette manip’ est nobélisable car elle changera tout ! » On peut aussi rencontrer François Terrier, plus terre à terre, spécialiste de l’intelligence artificielle à Institut List. Sous sa direction, les chercheurs conçoivent des treuils intelligents pour, par exemple, manipuler des fuselages d’avion, des robots malins pour réhabiliter des canaux d’eau potable sans creuser de tranchées : « Quand surgit un problème industriel, le CEA essaie d’y répondre en inventant un prototype susceptible d’être industrialisé » , explique-t-il. Le transfert technologique de la recherche à l’industrie est une raison d’être du CEA. « A vrai dire, les raisons d’être du CEA sont nombreuses et protéiformes. C’en est vertigineux.

Un jour d’automne, à Grenoble, Anne Roule attend impatiemment l’ouverture de sa nouvelle salle blanche sur le site qui accueillit naguère les réacteurs expérimentaux du CEA : 2000 mètres carré cent fois plus propres qu’une salle d’opération, que l’on parcourt vêtu comme des cosmonautes. Chef de département de la plateforme technologique pour le CEA LETI, en charge de toutes les salles blanches, de tous les personnels qui produisent des puces électroniques, et des 700 équipements nécessaires, qui coûtent parfois chacun plusieurs centaines de milliers d’euros, Anne accueillera le 1er décembre sa première machine dans sa salle toute neuve. Ici, 24 heures sur 24, en lien avec l’industrie, on fabriquera les puces électroniques de demain sur des disques de silicium. Il n’y a que deux autres centres de recherche équivalents en Europe. Le même jour d’automne, à la même heure, à Saclay, Raphaël Robin fabrique par addition de matière des pièces d’une complexité telle qu’il serait impossible de les créer autrement. De l’impression 3D, mais avec du métal. Et des réductions de coûts faramineuses qui font saliver l’industrie.

Penser les ordinateurs ou les traitements médicaux du futur

Toujours le même jour, à quelques centaines de mètres de là, au Lidyl, un laboratoire de recherche fondamentale qui s’intéresse à l’interaction entre lumière et matière à des échelles de temps les plus courtes possible, jusqu’à l’attoseconde (un milliardième de milliardième de seconde), Pascal Monot, le directeur adjoint, se balade en lunettes noires de star du rock au milieu d’un labyrinthe de lasers qui zigzaguent dans un parcours de miroirs : » Il s’agit de faire des flashs de lumière extrêmement brefs pour pouvoir figer le mouvement des électrons. « Anne L’Huillier et Pierre Agostini, lauréats du prix Nobel de physique en 2023, ont travaillé de longues années dans ce labo : » C’est de la recherche fondamentale, mais on s’inscrit tout de même dans les missions du CEA et on essaie de répondre à des problématiques d’intérêt sociétal, penser les ordinateurs ou les traitements médicaux du futur. « Le même jour d’automne, dans le laboratoire Clinatec, Guillaume Charvet, responsable du service de recherche biomédicale se gratte la tête avec ses équipes pour inventer des dispositifs médicaux innovants en s’appuyant sur les technologies développées par le CEA. Ici a été créé un potentiel traitement curatif de la maladie de Parkinson, dont seuls les symptômes sont traités aujourd’hui : » Notre dispositif apporte de la lumière dans le cerveau via une fibre optique qu’on dispose près de la substance noire. On a découvert que la lumière avait un effet neuroprotecteur. Aujourd’hui, l’essai clinique a démarré. On a sept patients implantés. « Guillaume Charvet nous montre aussi le bloc opératoire ou un patient tétraplégique a été implanté. Une espèce de grosse puce électronique lui a été collée sur le cortex qui lui permet… de remarcher, via un exosquelette commandé par la pensée. Ou même sans exosquelette. Le patient imagine lever la main. Et sa main se lève.

En 2023, le labo a publié ses résultats dans la revue Nature, montrant comment la stimulation de la moelle épinière sectionnée permet de réactiver le mouvement des muscles des jambes. Guillaume Charvet travaille enfin sur la neuro-réhabilitation : » A l’aide d’implants, on cherche à soigner des gens qui ont le cerveau lésé par un AVC et faciliter la réorganisation neuronale. « Parkinson guéri ? Des tétraplégiques qui marchent ? On n’en croit pas nos oreilles. Voilà l’effet principal du CEA : il vous laisse la bouche bée et l’œil irradié quand ses chercheurs qui cherchent, tâtonnent, trouvent parfois, se trompent, inventent et soignent, vous racontent leur quotidien et notre futur. Quant au record du plasma le plus stable de l’histoire, huit mois après, il n’est toujours pas tombé. Cocorico.

Source de l’article : parismatch.com