UMR 6534 – Laboratoire de physique corpusculaire (LPC)

Organisation

Responsables

Etienne LIENARD, Directeur

Présentation

Axes de recherche

Applications des sciences nucléaires

En réponse à des demandes sociétales fortes, le laboratoire conduit des recherches à caractère interdisciplinaire et appliqué dans le domaine de l’hadronthérapie, notamment lié au projet ARCHADE ainsi que dans la dosimétrie. Il effectue aussi des travaux de recherche dans le domaine de la physique expérimentale des réacteurs rapides et sous-critiques pilotés par accélérateurs (ADS) ainsi que dans les mesures de données nucléaires en lien avec la thématique de l’aval du cycle électronucléaire.

Astro-particules & interactions fondamentales

Les travaux de recherche portent sur l’étude de mesures de très grande précision, comme le moment électrique dipolaire et la durée de vie du neutron, l’étude de la désintégration bêta nucléaire, la détermination de la masse et de la nature du neutrino, qui sont réalisées afin de tester les hypothèses du Modèle Standard des particules élémentaires. Un second volet des activités de recherche dans le domaine est lié à l’étude des propriétés des neutrinos d’origine cosmique (KM3NeT) et des ondes gravitationnelles dans le cadre de l’astronomie multi-messagers (LISA).

Physique nucléaire

Le laboratoire consacre également ses recherches à l’étude de la physique fondamentale dans le domaine de la physique subatomique et plus particulièrement les propriétés des forces mises en œuvre dans les noyaux atomiques afin de comprendre leurs propriétés. Ces études sont menées aussi bien en laboratoire à l’aide de réactions nucléaires produites par accélérateur que dans plusieurs sites astrophysiques d’intérêt, tels que les étoiles à neutrons, supernovæ, fusions d’étoiles à neutrons. Ces études sont également en lien avec l’astronomie multi-messagers dans le cadre de la détection les ondes gravitationnelles.

Domaines d’expertises

• Développement de dosimètres à usage médical et de dispositifs de contrôle de faisceaux pour la radiobiologie et l’hadronthérapie (PMRT)
• Équation d’état et transitions de phase de la matière nucléaire (réactions nucléaires de basse énergie, étoiles à neutrons et supernovae)
• Mesures de précision à basse énergie, avec des noyaux atomiques et des neutrons (test du Modèle Standard)
• Construction de pièges (électrostatique, magnéto-optique) destinés à la manipulation d’ions et d’atomes
• Simulations numériques (réactions nucléaires, étoile à neutrons, détecteurs, réacteurs nucléaires, etc.)
• Mesure de faibles concentrations d’isotopes dans des échantillons à l’aide de techniques de spectrométrie gamma et fluorescence X
• Bureau d’études, conception de détecteurs, de l’électronique et de la microélectronique associées
• Expertise en électronique analogique et numérique, traitement du signal, acquisition temps réel de données multiparamétriques (FASTER), développements de logiciels
• Méthodes de Monte-carlo quantique, physique statistique
• Développement logiciel, calcul scientifique (ADA, Julia, Python, C++)

Partenariats

 Participation à des programmes nationaux et internationaux

• FREYA (transmutation)
• SCALP (données nucléaires, NFS, nELBE Dresde, GELINA Geel)
• GUINEVERE, SPATIAL, (ADS, Mol, Belgique)
• INDRA-FAZIA (détecteurs particules chargées GANIL, coll. internationale)
• SAMURAI/NEBULA+ (détection de neutrons, RIBF/Riken Japon)
• GRIT, STRASSE (structure nucléaire, coll. Internationales INFN, IN2P3)
• TRIUMF (installation ISAC2, Canada)
• SPIRAL1 /SPIRAL2 au GANIL (installations DESIR, NFS et LIRAT)
• LIGO/VIRGO (ondes gravitationnelles, coll. Internationale)
• EINSTEIN Telescope (futur observatoire ondes gravitationelles)
• nEDM, n2EDM (nautrons ultra-froids, Institut P. Scherrer, Zurich)
• SuperNEMO (Laboratoire souterrain de Modane)
• Km3NeT (ORCA/ARCA, observatoires de neutrinos Toulon/Catane)
• SoLiD (neutrinos issus de réacteur nucléaires, Mol, Belgique)
• LISA (Laser Interferometer Space Antenna, collaboration internationale CNES)

Collaborations avec l’industrie

• Société IBA
• Société PIERCAN
• Société ORANO
• EDF
• Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire IRSN

Informations complémentaires

Formation et diffusion scientifique

Responsabilité des diplômes et formations spécifiques à l’Université Caen Normandie et à l’ENSICAEN de la Licence à la Graduate School, en passant par le Master Erasmus+ et les formations PCR certifiées CEFRI.

Le laboratoire s’engage également depuis de nombreuses années dans les actions de médiation scientifique auprès des scolaires et du grand public : Prix Musée Schlumberger 2010, 2015 / Conférences dans les lycées / Événements régionaux (salons, expositions, visites). 

Valorisation et relation avec l’industrie

 L’activité valorisation du LPC Caen est très diversifiée et s’adresse aux TPE/PME régionales ainsi qu’aux grands groupes et autres grands organismes de recherche.

Les thématiques concernées sont le nucléaire pour la santé, le nucléaire pour l’énergie, la radioprotection, la microélectronique, les systèmes d’acquisition pour la physique nucléaire, l’instrumentation associée aux accélérateurs… Cette liste évolue en fonction des opportunités rencontrées.

Chiffres clé

Chercheurs | Enseignants-chercheurs : 39
Ingénieurs |Techniciens | Administratifs : 39
Doctorants : 13

Le laboratoire accueille régulièrement des apprentis et des stagiaires, jusqu’à 40 élèves par an.