Maëlle Kerveno, Nathalie Lecesne et Ketel Turzo
Trois femmes qui ont fait SPIRAL2, Maëlle Kerveno, Nathalie Lecesne et Ketel Turzó. Image : Nicolas Busser, Nathalie Lecesne, Luc Petizon, CNRS

Les femmes de SPIRAL2 à l'honneur pour la Journée #WomenInScience

Médiation scientifique Portrait Physique nucléaire

Cette année commenceront au Ganil à Caen, les premières expériences scientifiques du grand projet Spiral2. C’est pourquoi nous avons souhaité à l’occasion de cette journée spéciale dédiée aux femmes et aux filles de science, rendre hommage aux chercheuses, ingénieures et techniciennes qui ont contribué à cette grande réalisation, à travers trois portraits de femmes étroitement associées à cette nouvelle installation nationale très attendue dans la communauté de la physique nucléaire. L’une est manageuse de projets internationaux, l’autre spécialiste des réactions nucléaires à l’œuvre dans les réacteurs de centrales, la troisième est une virtuose de l’ionisation des atomes. Portraits de femmes de la physique nucléaire.

Maëlle Kerveno, Nathalie Lecesne, Ketel Turzo

Maëlle Kerveno

Maëlle Kerveno
Image Nicolas Busser CNRS Photothèque IN2P3

Exploratrice des réacteurs nucléaires

Maëlle Kerveno s’intéresse aux innombrables réactions à l’œuvre dans le cœur des réacteurs nucléaires. Elle mène un patient travail d’exploratrice pour mieux comprendre et modéliser les puissants phénomènes énergétiques en jeu dans cette fournaise. « Nous cherchons à documenter avec précision comment, dans cet environnement extrême, se comportent, au niveau microscopique, les éléments du combustible, mais aussi les matériaux des structures ou encore les fluides caloporteurs. C’est un véritable travail de fourmis indispensable pour optimiser les réacteurs nucléaires existants ou encore en concevoir de nouveaux qui puissent répondre aux enjeux de l’énergie nucléaire du futur», explique la physicienne.

Apporter ma modeste pierre

Ces études sont réalisées en bombardant de petites cibles avec une particule bien particulière : le neutron. Cet infime grain de matière dont sont constitués les noyaux atomiques est aussi la principale particule à l’œuvre dans ces réacteurs. Celle qui déclenche la fission des noyaux. Maëlle Kerveno utilise donc des neutrons créés par des accélérateurs de particules pour les faire interagir avec de petites cibles constituées de l’élément dont on cherche à comprendre la structure subatomique. « En conduisant ces recherches, je n’aurai peut-être pas mon nom inscrit dans le dictionnaire comme je me l’imaginais petite, mais j'ai le sentiment de me sentir utile et d'apporter ma modeste pierre pour résoudre les grands défis auxquels l’humanité fait face » confie la chercheuse.

Chercheuse et conceptrice

Une pierre qui promet de prendre du volume cette année avec le démarrage de l’installation SPIRAL2 et de son aire expérimentale NFS (Neutron for Science). Car l’expérimentatrice a plus d’une corde à son arc. Elle s’est fait aussi conceptrice. Depuis 15 ans, avec ses collègues de l’Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Maëlle Kerveno a en charge la coordination de la conception et de la réalisation d’une partie des instruments de cette salle NFS. « C’est très enrichissant en tant que physicienne de participer à cette conception. Je me suis ainsi rendue compte que ce que je prenais pour des défauts sur des installations, en tant qu’utilisatrice, était le plus souvent le résultat d’un compromis technique.

Satisfaction de voir NFS fonctionner

Par exemple, comme la salle NFS est à neuf mètres sous terre il est impossible d’y descendre des objets qui n’entrent pas dans l’ascenseur. » précise la chercheuse. Pas trivial lorsqu’il s’agit d’y faire descendre un tube de 30m de long, ou un collimateur de faisceau et son énorme blindage de près de 30 tonnes. Mais la chercheuse a trouvé avec ses collègues du service mécanique les solutions qu’il fallait, et dès septembre les premières expériences pourront être lancées dans la salle NFS. Maëlle Kerveno pourra en tirer une double satisfaction. A la fois celle de voir ce nouvel instrument fonctionner et celle de bénéficier à l’avenir de conditions uniques pour continuer son patient travail d’exploration des réacteurs nucléaires.

Nathalie Lecesne

Nathalie Lecesne
Image : Patrice Lecomte CNRS

Elle apprivoise les électrons

Nathalie Lecesne est une dompteuse d’électrons et sa piste de spectacle est le noyau des atomes autour duquel virevoltent ces infimes particules électriques. A ses ordres l’électron de son choix se cabre et change sa course, quitte la piste parfois ou reprend sa place. Un manège invisible qui n’émerveillera aucun enfant, mais qui en revanche est d’une importance capitale pour manipuler et étudier les noyaux atomiques. Vous l’aurez compris, Nathalie Lecesne ne travaille pas sous un chapiteau, mais dans l’antre de la plus puissante installation d’étude de la physique nucléaire en France, le GANIL à Caen. Elle est ingénieure de recherche en physique. Et ça n’est pas un hasard.

Dompteuse d'électrons

« Déjà petite j’aimais comprendre les choses autour de moi, les arcs en ciel, les étoiles, raconte-t-elle. Je me suis donc dirigée assez naturellement vers des études scientifiques. Ensuite, les cours de physique nucléaire et atomique de la faculté d’Orsay ont achevé de me convaincre de m’engager dans cette voie ». Sa thèse effectuée dans la foulée au GANIL scelle sa spécialité de « dompteuses d’électrons ». Une spécialité qui en langage de physicien pourrait se traduire en « experte de la production d’ions de toutes sortes en grandes quantités ». En effet, sa mission première est d’éjecter les électrons des atomes, les transformer en ions, pour que les physiciens puissent les catapulter à grande vitesse dans des cibles et conduire leurs recherches. L’opération est déjà très complexe, mais la scientifique ne s’arrête pas là.

Manipuler avec des lasers

A l’occasion d’un séjour d’un an et demi au Canada dans le laboratoire TRIUMF, elle apprend à manipuler les électrons avec des lasers. Par de petites impulsions lumineuses ultra précises elle apprend à déshabiller n’importe quel atome de son choix, mais aussi à le faire parler. « En jouant sur les électrons nous parvenons à mesurer le rayon de charge des noyaux, mais aussi à remonter jusqu’à l’emplacement des protons dedans » s’émerveille la scientifique. La dompteuse est au sommet de son art et c’est pourquoi elle se voit confier la réalisation d’un instrument complet dans le grand projet SPIRAL2, au GANIL.

Réaliser un instrument complet

Sa mission sera d’isoler les noyaux exotiques qui seront produits en grand nombre au bout du futur accélérateur linéaire et d’en extraire toutes les informations possibles : leur rayon de charge, leur forme, leur masse aussi. Un instrument unique au monde. Nathalie Lecesne a jusqu’à 2023 pour finaliser sa super machine à dompter les électrons, S3 LEB. « C'est un challenge à faire tourner et il y aura des sueurs froides à la clé avertit la scientifique, mais peu importe poursuit-elle, ce sera passionnant ».

Ketel Turzó

Ketel Turzo
Image Luc Petizon IJCLab CNRS

Elle fait grandir la physique nucléaire

Ketel Turzó a fait battre le cœur du grand projet d’accélérateur linéaire SPIRAL2. Plus précisément, elle a managé les projets européens qui ont accompagné pendant dix ans l’ensemble de la genèse de l’infrastructure. A ce titre, elle donne le tempo des programmes de recherche et développement, coordonne les dizaines de partenaires scientifiques associés, s'assure de la bonne tenue des objectifs dans les bons délais. Un rôle de chef d’orchestre qui lui va comme un gant. Car la scientifique qu’elle est, avide de comprendre les mécanismes de la nature, souhaite tout autant exercer une activité ouverte sur le monde et tournée vers les autres.

Une activité tournée vers les autres

C’est pourquoi, après quelques années d’investigations en physique nucléaire, elle s’oriente vers des fonctions de support de la recherche. Après une première expérience en communication elle rejoint le projet SPIRAL2 alors en plein montage. Sa feuille de route : coordonner les efforts de la phase préparatoire de SPIRAL2, phase au cours de laquelle sont réalisées les études techniques autour des bâtiments, des accélérateurs et des détecteurs. Mais aussi les études juridiques, financières, et la communication autour du projet. C’est aussi le premier acte de l’internationalisation de l’infrastructure Caennaise.

Interagir avec des cultures différentes

Avec 25 partenaires européens à coordonner l’ingénieure de recherche est à son affaire. « J’aime interagir avec des cultures différentes, explique la scientifique. Et j’ai encore plus apprécié de le faire dans le cadre de ces projets européens où les intervenants sont engagés et motivés de bout en bout. » Ces projets européens ont surtout apporté au GANIL une véritable dimension internationale. « A travers eux, la France a endossé un rôle de pilote de la physique nucléaire européenne », tient à souligner la manageuse de projets internationaux.

Lieu de science sans frontières

Comme en écho à ses efforts, en 2015, les statuts du GANIL changent pour faire de cette infrastructure nationale un véritable lieu de science sans frontières. Désormais GANIL va pouvoir signer des accords bilatéraux avec les autres pays du continent et au-delà, ce qui est déjà en cours avec la Belgique, la Pologne, la République Tchèque. Aujourd’hui, alors que SPIRAL2 voit ses premiers protons accélérés et le temps des expériences approcher, Ketel Turzó s’en est allée poser ses valises au Laboratoire Irène Joliot-Curie à Orsay. Dans ces nouveaux murs elle va continuer à faire ce pour quoi elle s’est si bien distinguée autour de SPIRAL2 : faire de la physique une discipline vivante et sans frontières.

Contact

Emmanuel Jullien
Chargé de communication