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Vers des batteries à base d’ions de sodium
Comprendre la dynamique du sodium au niveau microscopiqueLes batteries lithium-ions sont très, mais l'utilisation du lithium a des inconvénients : c'est un élément coûteux, dont l'extraction a un impact environnemental. Pour construire une batterie sodium-ions, il faut donc comprendre comment les ions de sodium se déplacent dans les matériaux concernés. Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer ont à présent déterminé, pour la première fois, les voies qu'empruntent les ions de sodium dans un matériau susceptible d'être utilisé pour une batterie. Ces connaissances permettent maintenant de réfléchir au moyen de créer de nouveaux matériaux présentant des propriétés nécessaires aux futures batteries, grâce à une légère modification de la structure ou de la composition.
Simulations informatiques : un pilier essentiel de la sécurité des centrales nucléaires
Sans simulations informatiques, l’exploitation de centrales nucléaires serait pratiquement impossible. Qu’il s’agisse d’intégrer de nouveaux composants, ou de mener des tests et des essais visant à assurer la sécurité : presque tout doit être calculé et analysé par ordinateur au préalable. Au Laboratoire de physique des réacteurs et des comportements des systèmes, on développe à cet effet des modèles de calcul et des programmes informatiques. Les chercheurs du PSI officient dans ce cadre en tant que partenaires de recherche indépendants de l’IFSN (Inspection fédérale de sécurité nucléaire), et fournissent ainsi une contribution importante pour assurer la sécurité des centrales nucléaires suisses.
Des billes pour moins de déchets nucléaires
L’idée de produire du combustible nucléaire sous forme de sphères (et non de pastilles, comme c’est l’usage aujourd’hui) remonte aux années 1960. Les avantages suivants en étaient escomptés : une simplification de la fabrication du combustible ainsi qu’une nette réduction de la quantité de déchets radioactifs lors de sa fabrication et de son utilisation en centrale nucléaire. Ce type de combustible n'a toutefois jamais été utilisé parce que les types de réacteurs pour lesquels il avait été envisagé n’ont pas pu s'imposer. Dans le passé, l’Institut Paul Scherrer (PSI) a aussi contribué à la recherche en matière de combustible à particules sphériques. A nouveau, plusieurs projets, en partie financés par l’Union européenne, sont actuellement en cours au PSI. Leur objectif : continuer à améliorer la production des billes de combustible. Cette forme de combustible pourrait être utilisée soit dans des installations spéciales de réduction des quantités de déchets radioactifs, soit dans des réacteurs rapides de quatrième génération, qui, en cycle fermé, produisent eux aussi moins de déchets à vie longue.
Décrypter les techniques de fabrication de l’âge du bronze grâce aux neutrons et à la lumière synchrotron
Des analyses menées au PSI ont permis de déterminer le mode de fabrication d'une hache de l'âge du bronze exceptionnelle. Un résultat rendu possible grâce au procédé de la tomographie neutronique, qui permet de produire une image 3D de l'intérieur d'un objet. Le PSI collabore avec succès depuis une décennie avec différents musées et institutions archéologiques, en Suisse et à l'étranger. Signe tangible de cette coopération bien établie : le PSI accueille pendant toute une journée le 18e Congrès international des bronzes antiques, organisé du 3 au 7 septembre 2013 à l'Université de Zurich.
Reconstitution de l’accident nucléaire de Fukushima
Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) participent à un projet international, dont l’objectif est de reconstruire les différents évènements qui se sont produits à l’intérieur du réacteur de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi, lors de l’accident nucléaire de mars 2011. La reconstitution de l’état final des curs des réacteurs devrait aider l’exploitant de la centrale TEPCO (Tokyo Electricity Company) à préparer les travaux de décontamination dans l’enveloppe protectrice du réacteur. L’exercice pourrait par ailleurs servir à affiner les programmes informatiques de simulation des accidents nucléaires.
Le Canton et l’Institut Paul Scherrer présentent PARK innovAARE
Le Canton d’Argovie et l’Institut Paul Scherrer (PSI) présentent le concept PARK innovAARE, pour un site régional du parc suisse d’innovation. La proximité immédiate du PSI, avec ses grands instruments de recherche, fait de la basse vallée de l’Aar un lieu idéal, où recherche de pointe et innovation entrepreneuriale se stimulent.
SwissFEL – la machine: Le circuit- onduleur – là ou la lumière est générée
Le rayonnement X du SwissFEL est émis lorsque les électrons accélérés dans l’accélérateur linéaire sont dirigés de force dans une trajectoire sinusoidale. La trajectoire des électrons est assurée dans l’onduleur par l’action des rangées d’aimants. La longueur du circuit- onduleur sera de 60 mètres.
Contrôle de la magnétisation à la picoseconde près
Un laser térahertz, développé à l’Institut Paul Scherrer, permet de contrôler de manière ciblée la magnétisation d’un matériau en un laps de temps de l’ordre de la picoseconde. Dans le cadre de leur expérience, les chercheurs ont soumis un matériau magnétisé à des impulsions lumineuses extrêmement courtes émises par le laser. Le champ magnétique de l’impulsion lumineuse a pu écarter les moments magnétiques de leur position de repos pour leur faire suivre le tracé exact du champ magnétique du laser avec un infime décalage. Le laser térahertz utilisé dans cette expérience est l’un des plus puissants au monde.
Cinq fois moins de platine : grâce à un nouveau catalyseur aérogel, les piles à combustible pourraient devenir économiquement attrayantes
Les piles à combustible produisent de l’électricité à partir d’hydrogène et n’émettent que de l’eau, elles sont une alternative écologique pour la mobilité individuelle du futur. Depuis plus de 10 années, l’Institut Paul Scherrer (PSI) étudie et développe des piles à combustibles basse température à membrane polymère. Les premiers tests pratiques ont montré que ces piles à combustible peuvent être utilisées avec succès pour des voitures et des bus. Mais d’autres recherches restent nécessaires pour améliorer la longévité de cette technologie et la rendre économiquement viable. Une équipe internationale de chercheurs, à laquelle participe le PSI, a fabriqué un nanomatériau potentiellement capable d’améliorer la performance et la durabilité de ces piles à combustible à tout en réduisant les coûts.
SwissFEL - la machine: L’accélérateur linéaire
Dans l’accélérateur linéaire, le faisceau d’électrons acquiert l’énergie cinétique nécessaire, afin de produire les rayons X. La longueur de l’accélérateur linéaire- est de plus de 300 mètres à il est constitué de 11752 disques de cuivre de forme bien spécifique, dans lesquels est produit le champ d’accélération.
Bauchspeicheldrüse: Neues Verfahren erkennt Tumore besser
Besser als CT und MRT: Forschende des Inselspitals Bern, des Universitätsspitals Basel und des Paul Scherrer Instituts haben eine neue Methode zur Erkennung kleiner Tumore in der Bauchspeicheldrüse entwickelt.Cette actualité n'existe qu'en anglais et allemand.
Le SwissFEL- la machine: La source d'électrons
Le faisceau d’électrons de SwissFEL est généré dans la source d’électrons. Chaque composant fait l’objet d’exigences très sévères. Afin qu’une opération optimale du SwissFEL soit assurée, le faisceau électronique doit être de la meilleure qualité possible dès le départ.
Diffusion des radionucléides: les enseignements pour un dépôt en couches géologiques profondes
Comment les substances radioactives évoluent-elles dans la roche d’accueil d’un dépôt en couches géologiques profondes pour déchets nucléaires ? A l’Institut Paul Scherrer (PSI), des chercheurs du groupe de recherche Processus de diffusion se penchent sur cette question au Laboratoire Sûreté des dépôts de déchets radioactifs. On connaît bien les propriétés de transport des radionucléides chargés négativement : ils sont repoussés par les surfaces des minéraux argileux, chargées négativement elles aussi, et n’adhèrent donc pour ainsi pas à la roche. Un projet de l’Union européenne est en train de mettre en évidence des éléments de connaissance concernant les radionucléides chargés positivement, qui eux, adhèrent fortement à la roche. Le PSI y participe.
La première structure accélératrice du SwissFEL est achevée
La première structure accélératrice, destinée à l’accélérateur linéaire du SwissFEL, a été achevée au PSI. En tout, 104 structures comme celle-ci seront nécessaires pour que les électrons, qui génèreront des impulsions de rayon X, puissent être accélérés dans SwissFEL et atteindre l’énergie nécessaire. Ce composant résulte d’un usinage de haute précision et subit actuellement des tests d’alimentation sous haute puissance électrique.
Simultanément ferromagnétique et antiferromagnétique
Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) ont fabriqué dans un matériau, le LuMnO3 de fines couches cristallines, à la fois ferromagnétiques et antiferromagnétiques. A la limite immédiate de l’interface vers le cristal de support, la couche de LuMnO3 est ferromagnétique ; mais plus on s’en éloigne, plus l’ordre antiferromagnétique (normalement caractéristique de ce matériau) augmente, et plus le ferromagnétisme faiblit. La possibilité de produire deux ordres magnétiques au sein du même matériau pourrait avoir des retombées importantes pour la technologie.
Les connaissances pour demain en provenance des « cellules chaudes »
Des mesures de sécurité strictes encadrent la manipulation et l’analyse d’objets irradiés, et donc radioactifs, provenant de centrales nucléaires ou de laboratoires de recherche. Ces tests ne peuvent être conduits que dans des enceintes baptisées « cellules chaudes », dont les parois de béton et de plomb de plusieurs mètres d’épaisseur. Dans les cellules chaudes du Laboratoire chaud du PSI, des barreaux de combustibles usés provenant des centrales nucléaires suisses sont régulièrement soumis à une analyse scientifique des matériaux. Les connaissances obtenues dans le cadre de ces analyses permettent aux exploitants d’optimiser l’efficacité et la sécurité de leurs centrales. A côté de ces prestations de service destinées aux centrales nucléaires, le Laboratoire chaud est également impliqué dans des projets de recherche internationaux.
Weltmeister aus dem PSI
Silvan Melchior, Elektronik-Lernender vom PSI, hat bei der Weltmeisterschaft der Berufslernenden in Leipzig die Goldmedaille in seinem Fachgebiet gewonnen. Insgesamt sind in dem Fach 16 Lernende aus 16 Ländern angetreten. Insgesamt hat das Schweizer Team mit neun Gold-, drei Silber-, fünf Bronzemedaillen sowie 18 Diplomen den zweiten Gesamtplatz hinter Korea belegt.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
La première pierre du grand instrument de recherche SwissFEL a été posée
Le 3 juillet 2013, le PSI a solennellement posé la première pierre de son grand instrument de recherche SwissFEL, marquant ainsi la continuation de 25 ans de succès dans la recherche au PSI.
L’endroit le plus propre de l’Institut Paul Scherrer
Les salles blanches de l’Institut Paul Scherrer (PSI) abritent des processus hypersensibles. Un seul grain de poussière au mauvais endroit pourrait avoir des conséquences fatales. Plongée dans les coulisses de ces espaces où, propreté oblige, même les crayons sont interdits.
Pas une gouttelette de trop
Dans de nombreux processus techniques, la mise à disposition d’un mélange gaz-vapeur joue un rôle décisif. On réduit par exemple les émissions d’oxydes d’azote, en saturant fortement en humidité le mélange gazeux issu de la combustion du diesel. L’invention d’un chercheur de l’Institut Paul Scherrer (PSI) va permettre, à l’avenir, de réaliser de manière industrielle cette mise à dispotion d’un mélange gaz-vapeur, grâce à une technique simple, flexible et robuste.