Article paru en novembre 2002Tout le spectre de la chimie dans un labo
Experts > Le Département de physico-chimie (DPC) de Saclay est équipé pour mener des caractérisations sur tout type de composé, qu'il soit organique, minéral, radioactif ou non. Les moyens de ce département le destinent à la résolution de problèmes complexes, globaux où l'analyse des éléments est aussi un point de départ. En effet, plus de 100 ingénieurs et techniciens cherchent également à comprendre les relations entre les différents éléments du composé et son environnement, et à les modéliser. La plupart des travaux se font en collaboration avec des industriels du nucléaire.
Chimie analytique, chimie expérimentale, chimie théorique, chimie organique ou minérale, en chaud (radioactif) ou froid (non radioactif), le DPC réalise un spectre très large de caractérisations. "Nous faisons des mesures chimiques, élémentaires, moléculaires, sur tout le tableau de Mendeleïev et leurs isotopes. Ensuite, nous interprétons les résultats, nous modélisons et nous constituons des bases de données de référence" déclare Philippe Pierrard, chef de service.
Si 95 % des travaux concernent l'industrie nucléaire, les 5 % restants bénéficient du même savoir-faire et du même matériel, soit 110 appareillages représentant un investissement de 12 millions d'euros et servis par 35 spécialistes. L'un des points forts du département est de traiter un problème complet, en couvrant l'analyse des éléments présents jusqu'à la compréhension de leurs interactions.
Les chercheurs travaillent sur des sujets très variés : mise au point de molécules spécifiques pour le retraitement, caractérisation de toxiques, participation à des grands programmes comme la production massive d'hydrogène ou la gestion des déchets. Dans le cadre de la production massive d'hydrogène, notamment pour les piles à combustible, le DPC s'intéresse aux cycles thermochimiques, des ensembles de réactions chimiques dont le résultat est la production d'hydrogène par la décomposition de l'eau. Un exemple : le cycle iode-soufre, le plus prometteur, est actuellement évalué et fait l'objet d'une collaboration internationale.
Ces compétences sont acquises dans le cadre des programmes scientifiques de l'énergie nucléaire. Mais elles peuvent être mises à la disposition d'industriels confrontés à des caractérisations très complexes et qui ne trouvent pas de solutions sur le marché. Deux niveaux de réponses sont possibles : la mise au point d'une technique de mesure innovante, ou la caractérisation chimique.
Concernant la caractérisation, le laboratoire est en mesure de mettre en oeuvre des techniques complémentaires comme l'analyse de surface qui regroupe l'ensemble des techniques de caractérisations de la surface des matériaux solides, l'analyse isotopique et élémentaire qui renseigne sur la composition isotopique et/ou élémentaire, l'analyse de spéciation où l'information obtenue renseigne sur la composition moléculaire de l'échantillon, l'analyse de paramètres physiques et physico-chimiques qui donnent des informations sur les propriétés des matériaux. Pour ces applications, le laboratoire travaille régulièrement avec Sagem, Eramet et Eurisotop.
