Subatech

Les équipes de recherche de Subatech participent à plusieurs collaborations internationales dont :

• l'expérience ALICE du Large Hadron Collider (LHC) au CERN (Genève)[4], dans le but d'étudier les propriétés de la matière à très haute température, et notamment le plasma de quarks et de gluons,
• l'expérience Double Chooz, qui s'intéresse aux oscillations des neutrinos,
• les expériences SoLiD[5] en Belgique et JUNO en Chine qui ont elles aussi pour but l'étude des propriétés des neutrinos, notamment auprès des réacteurs nucléaires,
• l'infrastructure européenne de recherche KM3NeT, qui a pour objectif d'observer les neutrinos[6] astrophysiques produits par des phénomènes violents dans l'Univers et de les corréler à d'autres messagers comme les ondes radio, la lumière, les rayons X et gamma et les ondes gravitationnelles.

Le laboratoire a de plus une contribution importante dans la recherche directe de la matière noire avec la collaboration internationale XENON[7].

L'un des projets dans ce domaine est le projet Xemis, qui vise à concevoir un dispositif d'imagerie pour l'homme par émission de positon et gamma (imagerie à 3 photons). Subatech étudie également l'optimisation de la production et les propriétés physico-chimiques de radionucléides d'intérêt pour la santé avec notamment la production de scandium-44, de cuivre-64 et d'astate-211, potentiellement appropriés pour le traitement du cancer, pour l'imagerie médicale ou pour les deux à la fois, auprès du Cyclotron ARRONAX. Subatech a développé des outils spécifiques à ARRONAX pour l'irradiation de petit animal et l'étude du vivant sous radiolyse pulsée.

Subatech est impliqué dans l'étude des matériaux pour le nucléaire, le cycle du combustible nucléaire, le stockage des déchets nucléaire et la migration des radionucléides dans le verre, les bétons, les substrat géologiques et plus largement dans l'environnement avec principalement la zone atelier territoires uranifères (ZATU) et l'équipe OSUNA à Nantes. C'est une activité importante pour le groupe Radiochimie, avec de nombreux projets, notamment avec l'ANDRA.

Subatech maîtrise la simulation de la physique des réacteurs nucléaires avec deux approches complémentaires. D'un côté l'étude des propriétés nucléaires des radionucléides produits dans les réacteurs nucléaires, avec les projets TAGS et E-SHAPE auprès du laboratoire d'accélérateur de l'Université de Jyväskylä permettant l'étude par absorption gamma totale. De l'autre, l'étude interdisciplinaire des scenarios nucléaires, en interaction avec d'autres disciplines connexes comme la sociologie ou l'économie. Enfin, les activités du service SMART du laboratoire, fournissant un service de mesure de la radioactivité, avec 44 sur 46 accréditations ASN[8] pour les mesures de la radioactivité dans l’environnement et le label de qualité COFRAC[9], complètent le spectre de cet axe.

La détection de particules ionisantes est d'une importance cruciale pour la physique subatomique. Le laboratoire Subatech s'est investi dans la réalisation de multiples détecteurs pour les collaborations internationales auxquelles il participe, notamment des détecteurs gazeux [10]^,[11], à base de semi-conducteurs[12], et scintillateurs[13]. Le laboratoire participe à la mise en œuvre de nouvelles techniques de détection de la matière noire[14], de décroissances rares et des neutrinos[15]^,[16].

L'implantation de la physique nucléaire à Nantes est donc très récente et est d'abord liée aux nécessités de l'enseignement universitaire en sciences fondamentales ; les cours étant assurés par des enseignants-chercheurs en poste à Orsay. Autour d'eux, une équipe d'expérimentateurs en Spectroscopie Nucléaire s'est constituée dans les années 1970, reposant sur les moyens expérimentaux du campus d'Orsay ; quelques théoriciens ont orienté leur travaux vers la physique théorique nucléaire.

Une première reconnaissance du travail effectué à Nantes, avec les seuls moyens de l'université, a été la création en 1987[18] de l'unité de recherche associée au CNRS (Laboratoire de Physique Nucléaire de Nantes, URA N° 6457), qui donnait accès à des moyens en personnel et équipements du CNRS. L'équipe obtenait ensuite le statut d'unité mixte de recherche CNRS-Université de Nantes (UMR N°6457) avec un niveau de reconnaissance et de moyens accrus.

L'engagement du CNRS-IN2P3 à Nantes était gagé sur l'implication forte des expérimentateurs et des théoriciens de l'équipe dans un domaine de physique nucléaire émergent : la physique des réactions nucléaires avec des noyaux lourds ; physique dans laquelle la France s'engageait fortement avec la construction à Caen du GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions lourds), devenu opérationnel en 1983. Par ailleurs, le laboratoire s'orientait vers des thématiques de recherche appliquée préconisées par l’IN2P3 (aval du cycle électro-nucléaire, gestion des déchets ) et l’Université (utilisation et production d’isotopes pour la radiothérapie).

La croissance du laboratoire était soutenue par les collectivités locales et régionales ; le développement de la physique nucléaire à Nantes a été inscrit en 1992 au Comité Interministériel d’ Aménagement du Territoire  (C.I.A.T). Mais les locaux historiques à la Faculté des Sciences de Nantes[19] devenaient insuffisants pour faire place à la croissance des effectifs et des équipements lourds.

La création de l'Ecole des Mines de Nantes et sa politique de développement de projets de recherche (applications de la physique, environnement) ont conduit en 1994 à un partenariat entre l'IN2P3, l'Ecole des Mines de Nantes et l'Université de Nantes[18]. Le laboratoire Subatech - Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (UMR N° 6457) a été créé et installé dans les nouveaux locaux de l'Ecole des Mines, sur le Campus de la Chantrerie[20]^,[21].

A partir de là, les domaines d'activités de recherche du laboratoire se sont élargis, avec une visibilité internationale accrue : recrutement de chercheurs internationaux, campagne d'expériences auprès des grands accélérateurs mondiaux comme le CERN.

• 1987 - 1995 : Daniel Ardouin
  • 1987-1993 : Laboratoire de Physique Nucléaire de Nantes (Unité associée IN2P3/CNRS et l'Université de Nantes, N° 6457)
  • 1994 -1995 - Subatech
• 1996 - 2001 : Hans Gutbrod
• 2001 - 2011 : Jacques Martino
• 2011 - 2018 : Bernd Grambow
• Depuis 2018 : Ginés Martinez