Recherche avec des neutrons

A l’Institut Paul Scherrer PSI, des chercheurs ont construit une chambre magnétiquement isolée du reste du monde dont les performances sont uniques au niveau planétaire. Leur objectif est de résoudre l’une des dernières énigmes sur l’origine de la matière et de répondre à la question fondamentale: pourquoi la matière, et par conséquent l’homme, existent-ils au sein de l’univers?

Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI ont établi pour la première fois l’existence de nano-tourbillons bien particuliers dans un matériau: des skyrmions antiferromagnétiques.

A la source de neutrons ultra-froids du PSI, des chercheurs ont mesuré une propriété du neutron avec une précision inégalée à ce jour: son moment dipolaire électrique. Aujourd’hui encore, on cherche en effet à comprendre pourquoi il est apparu plus de matière que d’antimatière après le Big Bang.

Traditionnellement, on vernit les violons pour les protéger de l’humidité et des autres influences extérieures. Une équipe de scientifiques a analysé au PSI l’impact de l’application de différents produits sur l’instrument. Leur conclusion: en aucun cas on ne devrait se passer complètement de vernis.

Les radionucléides ouvrent de nouvelles perspectives en termes de thérapies très efficaces dans le domaine du cancer. Christian Rüegg, responsable de la division Recherche avec neutrons et muons à l’Institut Paul Scherrer PSI, explique le rôle que joue la source suisse de neutrons à spallation SINQ du PSI pour le développement de tels médicaments.

A la source de neutrons SINQ, des chercheurs du PSI produisent des radionucléides qui contribuent au développement de nouveaux traitements anticancéreux efficaces et ciblés. Ils collaborent étroitement avec les hôpitaux des environs.

Une sculpture en bronze de 3500 ans est analysée à la source de neutrons SINQ du PSI. Ce procédé offre aux restaurateurs un aperçu unique de l’intérieur de cet objet archéologique exceptionnel, ce qui est l’occasion d’en apprendre davantage sur sa réalisation.

Des chercheurs du PSI ont réussi pour la première fois à visualiser des champs magnétiques très puissants en utilisant des neutrons. Ces champs magnétiques étaient jusqu’à un million de fois plus puissants que le champ magnétique terrestre. La méthode va maintenant permettre d’étudier aussi des aimants déjà intégrés dans certains appareils, comme les appareils d’imagerie à résonance magnétique nucléaire et les alternateurs.

Des chercheurs du PSI prêtent main forte à la navigation spatiale européenne avec leurs radiographies neutroniques qui permettent de contrôler la qualité de certains composants décisifs pour le décollage des fusées.

Johannes Bertsch travaille au PSI dans la division de recherche Energie nucléaire et sûreté, où il étudie les gaines qui enrobent le combustible exploité dans les centrales nucléaires.

L’électronique doit rapetisser, devenir plus rapide et surtout moins énergivore. Au PSI, plusieurs groupes de recherche se penchent aussi sur ces thématiques. Des améliorations graduelles à la réorientation totale: voici un aperçu de qui travaille sur quoi en ce moment.

Si l’on réduit le format des composants électroniques, malheureusement, ils chauffent. En termes de miniaturisation, la limite du techniquement faisable sera aussi bientôt atteinte. Au PSI, Gabriel Aeppli et Christian Rüegg travaillent à de nouvelles solutions physiques pour améliorer les performances des mémoires de données et des ordinateurs.

Une prestigieuse bourse de l’Union européenne a été décernée à une équipe incluant trois chercheurs du Domaine des EPF. Les scientifiques ont reçu aujourd’hui le contrat signé de l’UE qui confirme ce financement exceptionnellement important de 14 millions d’euros. Ce montant va leur permettre d’étudier certains effets quantiques qui pourraient constituer l’épine dorsale de l’électronique du futur.

L'utilisation de matériaux multiferroïques devrait ouvrir la voie vers des ordinateurs plus économes en énergie. Avec eux, il suffirait en effet d'un champ électrique pour assurer le stockage magnétique des données. Des chercheurs du PSI viennent de rendre un matériau de ce genre utilisable aux températures de fonctionnement d'un ordinateur.

Le Big Bang a été immédiatement suivi de l'apparition d'atomes de type béryllium 7. Dans tout l'univers, la plupart de ces atomes se sont désintégrés depuis belle lurette. Un échantillon de béryllium 7, produit artificiellement au PSI, vient d'aider les chercheurs à mieux comprendre les premières minutes de l'univers.

Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI, de l'Université de Bâle et de la société F. Hoffmann-La Roche ont recouru à un procédé d'imagerie neutronique afin d'analyser le rôle décisif que joue l'entreposage frigorifique des seringues médicales préremplies.

Le site ABB de Wettingen a reçu des recommandations concrètes pour augmenter sa production de composants céramiques. Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI avaient analysé ces composants en recourant à un procédé d’imagerie neutronique. Les radiographies obtenues ont permis aux collaborateurs d’ABB d’identifier le potentiel restant d’optimisation des processus. Cette étude de faisabilité a bénéficié du soutien du Hightech Zentrum Aargau.

Jean-Baptiste Mosset, lauréat d'un Founder Fellowship à l'Institut Paul Scherrer PSI, veut commercialiser un détecteur de neutrons qui permette de déceler la présence de plutonium et d'uranium.

Pas d’indice que la matière noire soit faite d’axions: le résultat d’une expérience menée au PSI restreint encore un peu plus le champ des théories sur la nature de la matière noire.

A l'Institut Paul Scherrer PSI, on radiographie des objets métalliques antiques avec des neutrons. Les chercheurs peuvent ainsi identifier ce qu'ils renferment, la manière dont ils ont été fabriqués et comment les conserver.