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Appel à projet 2020-4

Équipement

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Manifestations d'intention > Acquisition d’un ensemble de deux détecteurs pour la spectrométrie gamma très bas bruit de fond

Unité Mixte de Recherche CEA-CNRS-UVSQ
LSCE – CEA Saclay – Bât. 714 - Orme des Merisiers - 91191 Gif-sur-Yvette Cedex Tel. : 00 33 1 69 08 27 96


Manifestation d’intention auprès des partenaires du DIM-MAP


Acquisition d’un ensemble de deux détecteurs

pour la spectrométrie gamma très bas bruit de fond

d’échantillons patrimoniaux anciens et environnementaux


Dans le cadre de l’appel à projets 2020-4 diffusé par le DIM Matériaux Anciens et Patrimoniaux, le Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE) est à la recherche de partenaires intéressés par l’acquisition de deux détecteurs dédiés à la spectrométrie gamma bas bruit. Le LSCE analyse principalement des échantillons de sols, de matières en suspension et de sédiments lacustres ou fluviatiles pour en mesurer les activités en radionucléides naturels ou artificiels à des fins de datation (depuis le début du XXème siècle), de caractérisation des sources - ou de quantification des contaminations radioactives naturelles et/ou artificielles. Cette technique peut aussi, par exemple, dater des séquences de guano de chauve-souris prélevées dans des grottes ou des stalagmites enregistrant l’historique des pollutions, lui conférant une applicabilité à une vaste gamme d’échantillons patrimoniaux anciens et environnementaux.
Parmi les radionucléides analysés par spectrométrie gamma, les projets et les collaborations actuelles nécessitent notamment la quantification de l’activité en 137Cs, radioisotope artificiel dont les retombées principales ont eu lieu suite aux essais thermonucléaires atmosphériques réalisés dans les années 1960. Sa période (30 ans) rend la détection de ce radionucléide de plus en plus difficile (diminution de l’activité d’un facteur 4 par rapport aux niveaux des années 1960, du fait de la décroissance radioactive). Il est donc impératif de disposer de détecteurs de nouvelle génération dans des laboratoires très bas bruit de fond et, ainsi, de permettre la détection de ce radionucléide. Le plomb-210 (210Pb) permet, quant à lui, de dater des échantillons patrimoniaux anciens et environnementaux au cours du dernier siècle (à partir de ~1900). D’autres radionucléides (comme l’aluminium-26 – 26Al) permettent également d’identifier des matières d’origine extra-terrestre.
Afin de pouvoir accéder à différents types d’échantillons (lieu et type de prélèvement), nous souhaitons acquérir un ensemble de deux détecteurs de spectrométrie gamma de nouvelle génération à très bas bruit de fond :

  • L’un de ces détecteurs de type planaire sera installé dans la salle bas bruit de fond du LSCE à Gif-sur-Yvette et permettra d’analyser les échantillons provenant de l’Hémisphère Nord et disponibles en quantités suffisantes (typiquement min. 15 g de matière sèche) ;
  • Le second détecteur de type puits sera installé dans le Laboratoire Souterrain de Modane avec lequel le LSCE collabore depuis plusieurs décennies et qui est situé sous 1700 m de roche, formant ainsi une barrière naturelle contre les rayons cosmiques. Ce dispositif permettra l’analyse d’échantillons très faiblement radioactifs et/ou disponibles en très faible quantité (typiquement de 1 à 5 g de matière sèche), avec une excellente limite de détection.

Ce projet s’inscrit dans le cadre des axes « Paléo-environnements et taphonomie » ainsi que « Objets : provenance, chaînes opératoires, pratiques » mais aussi « Signal, calcul et statistiques ».

Si ce projet vous intéresse et que vous souhaitez y participer, nous vous serions reconnaissants de bien vouloir nous contacter afin de poursuivre les discussions et de participer au montage du projet :


Irène LEFEVRE (irene.lefevre@lsce.ipsl.fr; 01 69 08 31 53) et

Olivier EVRARD (olivier.evrard@lsce.ipsl.fr; 01 69 08 27 96).

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