Un nouveau laboratoire commun public-privé pour développer les instrumentations photoniques du nucléaire de demain

Pensé pour répondre aux enjeux industriels actuels et futurs d’Orano, acteur industriel majeur du cycle du combustible nucléaire, le laboratoire commun OPERA développera des technologies photoniques innovantes destinées à doter les installations de traitement des combustibles nucléaires d’une nouvelle génération d’instrumentation distribuée en temps réel, tout au long de leur cycle de vie. Ces avancées contribueront au développement d’usines plus intelligentes, adaptées aux exigences des environnements industriels contraints.

Fort de son expertise reconnue en photonique, le laboratoire Hubert Curien, sous la co-tutelle du CNRS et de l’Université Jean Monnet, met ses compétences au service de solutions de mesure et de surveillance capables d’évoluer dans des environnements soumis à de fortes radiations, à des températures élevées et à des exigences industrielles strictes. Les solutions développées sont testées et validées sur les sites industriels d’Orano, en situation réelle. 
Trois cas d’usage illustrent déjà la collaboration fructueuse entre les deux partenaires, avec la contribution d’un écosystème industriel :

• La réalisation d’un instrument de mesure (dosimètre) embarqué sur un drone autonome permettant de mesurer le niveau de radiation dans les installations de traitement du combustible nucléaire, sur le site Orano la Hague (Manche) ;
• La conception, la réalisation et le déploiement d’un « bouchon intelligent » intégré aux murs biologiques entourant les zones fortement radioactives afin d’assurer un suivi en temps réel des radiations, sur le site Orano la Hague ;
• Le développement de nouveaux moyens de mesure de température intégrant des réseaux de type Bragg, il s’agit de fines structures intégrées dans une fibre optique permettant une acquisition thermique précise, robuste et distribuée, pour les essais de qualification des emballages nucléaires d’Orano.
  Ces technologies sont le fruit d’une démarche scientifique multidisciplinaire mobilisant des compétences avancées en photonique, matériaux, instrumentation et physique dans des environnements extrêmes.

Une collaboration scientifique et industrielle renforcée
La création du laboratoire commun OPERA marque une nouvelle étape dans la relation de confiance construite depuis 2010 entre Orano, l’Université Jean Monnet et le CNRS. Jusqu’à présent centrée principalement sur les travaux de l’équipe de recherche MOPERE (Materials for Optics and Photonics in Extreme Radiation Environments) autour de la photonique pour environnements sévères, cette coopération s’élargit désormais à d’autres équipes du laboratoire Hubert Curien. Elle ouvre de nouvelles perspectives scientifiques et technologiques ambitieuses, afin de répondre à des enjeux du secteur nucléaire, pour les usines d’aujourd’hui et celles de demain.

À travers OPERA, les partenaires ambitionnent d’accélérer le développement d’innovations de rupture au service de la sûreté des installations nucléaires, de l’optimisation des procédés industriels et du renforcement des capacités de surveillance sur les différents sites industriels d’Orano.
 

Florent Pigeon, président de l’UJM : « La création du laboratoire commun OPERA illustre la force des collaborations entre la recherche publique et l’industrie, au service de l’innovation et des grands défis technologiques. À travers ce projet, l'Université Jean Monnet, le CNRS et Orano unissent leurs expertises pour faire progresser la photonique en environnements extrêmes. Ce partenariat d’excellence traduit notre ambition de développer des solutions scientifiques concrètes pour les installations industrielles de demain. Il confirme le rôle central de la recherche partenariale dans le rayonnement et l’innovation de notre territoire. »
 

Guillaume Dureau, directeur de l’ingénierie, de l’innovation, de la R&D et des nouvelles activités du groupe Orano : « Avec la création du laboratoire commun OPERA, nous franchissons un nouveau cap : la photonique nous permet de “voir l’invisible”, de mesurer en continu ce qui, jusqu’ici, échappait à nos capteurs dans les environnements radiatifs et thermiques les plus sensibles. Ces technologies ne sont pas simplement des améliorations instrumentales : elles vont redéfinir en profondeur la manière dont nous opérons et opérerons nos usines. Avec la photonique, nous ouvrons une nouvelle ère : une rupture technologique qui nous permet aujourd’hui de déployer des systèmes d’instrumentation pour une meilleure compréhension et un pilotage optimisé de nos procédés. Ces avancées posent les fondations des usines nucléaires de demain : plus intelligentes, plus autonomes, pilotées avec une précision inédite par la mesure, capables d’anticiper, d’adapter et d’optimiser en permanence leur fonctionnement. »

Mehdi Gmar, directeur général délégué à l’innovation du CNRS : « Le laboratoire commun OPERA incarne cette conviction que la recherche partenariale est un levier essentiel pour répondre aux défis industriels les plus exigeants. Avec Orano et les équipes du laboratoire Hubert Curien, nous ne faisons pas que développer des instruments photoniques adaptés aux environnements nucléaires extrêmes : nous créons des solutions qui renforcent la sûreté des installations et la compétitivité de l’industrie française. Depuis 2010, cette collaboration, prouve que l’expertise scientifique peut transformer des enjeux opérationnels en innovations de rupture. »