Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement

SOLEIL, acronyme de « Source optimisée de lumière d'énergie intermédiaire du LURE », est un synchrotron de troisième génération optimisé dans la gamme des rayons X moyens, situé au cœur de la technopôle Paris-Saclay, en banlieue parisienne, sur la commune de Saint-Aubin.

Saint-Aubin (prononcé [sɛ̃t obɛ̃] ) est une commune française située à 22 kilomètres au sud-ouest de Paris dans le département de l'Essonne en région Île-de-France. Ses habitants sont appelés les Saint-Aubinois.

NeuroSpin est un centre de neuroimagerie cérébrale par résonance magnétique nucléaire (IRM) en champ intense et un département de l'Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot du Centre d'études CEA Paris-Saclay. C’est une grande infrastructure de recherche visant à repousser les limites actuelles de l'imagerie cérébrale. Elle intègre l’Institut d’Imagerie Biomédicale aux côtés de deux autres centres de recherche : le Service Hospitalier Frédéric Joliot du CEA présent à Orsay et MIRCen présent à Fontenay-aux-Roses. En 2023, des manquements graves et répétés dans le traitement des primates utilisés en expérimentation animale par NeuroSpin sont révélés par l'association One Voice.

Ulysse était un réacteur nucléaire de recherche implanté sur le centre CEA de Saclay, qui a servi au CEA pendant 50 ans jusqu'en 2007. D'une puissance thermique de 100 kW, ce réacteur est de type argonaute, un modèle de réacteur universitaire développé depuis 1957 aux États-Unis à l'Argonne National Laboratory (en anglais ARGONAUT signifie ARGOnne Nuclear Assembly for University Training). En France, il existait un autre réacteur de type Argonaute qui a été implanté à l’Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Réacteur Universitaire de Strasbourg (RUS), dont le démantèlement s’est achevé en 2009. Ulysse fonctionnait avec un combustible à l'uranium enrichi entre 20 % et 90 %, modéré par de l'eau ordinaire et des réflecteurs en graphite. L'opérateur de ce réacteur était l'Institut national des sciences et techniques nucléaires (INSTN). Il s'agissait d'un réacteur d'enseignement représentant un réacteur de puissance à échelle réduite. Il était utilisé pour l'enseignement et la formation continue et pour des expérimentations sous flux neutronique. Le combustible nucléaire n’a jamais été changé pendant la durée de fonctionnement de l’installation. Le réacteur Ulysse a été construit entre janvier et juillet 1961. Le réacteur a fonctionné du 23 juillet 1961 au 9 février 2007. Le réacteur Ulysse constituait l’installation nucléaire de base n°18 d'après la lettre du 27 mai 1964 au Ministère chargé des questions atomiques et spatiales. Il n'a pas fait l'objet de décret d’autorisation de création, pourtant institué dès 1963.

Proserpine était un réacteur nucléaire expérimental français utilisant initialement du plutonium comme combustible nucléaire et l'eau légère comme modérateur. Il a été construit au centre CEA de Saclay et divergea pour la première fois le 17 mars 1958. Proserpine avait pour but de poursuivre des études de criticité avec des solutions aqueuses de sulfate de plutonium, notamment pour l'étude de la criticité de l’usine d'extraction du plutonium de Marcoule. Puis elle a servi à la comparaison de deux éléments fissiles, le plutonium et l'uranium-235, en utilisant de l'uranium enrichi à 90% fourni par les États-Unis. Proserpine a permis de déterminer la masse minimale critique la plus petite jamais atteinte : 257 grammes de plutonium. Proserpine était constituée autour d'un cœur cylindrique, une cuve en Zircaloy de 25 cm de diamètre, contenant au début des expériences environ 300 grammes de plutonium en solution. Le plutonium provenait du traitement du combustible usé du réacteur expérimental EL2. Le cœur de la pile était entouré de matériaux réflecteur de neutrons en glucine et graphite. En cas de nécessité des barres de sécurité mues par une arbalète pouvaient s'abaisser en un dixième de seconde pour stopper la réaction en chaîne. Les techniciens utilisaient des boites à gants ou des combinaisons en plastiques pour la manipulation du plutonium. De nombreuses précautions avait été prise pour confiner le plutonium, afin d'éviter toute contamination radioactive. La première barrière de sécurité était le circuit contenant la solution, dont la résistance était préalablement testée. La seconde barrière était un circuit fermé pour récupérer la solution en cas de fuite, et des boites à gants en dépression. La troisième barrière était une enceinte scellée recouvrant complètement la pile et les circuits associés. Le tout était confiné dans un bâtiment sans fenêtre dont l'air était renouvelé 5 fois par heure. La pile proserpine était abrité par un bâtiment entouré de murs de béton de 1,30 m d'épaisseur et de 5 m de hauteur. Au-dessus et jusqu’à 10 m ou trouve des épaisseurs de 60 ou 30 cm de béton. Le bâtiment comporte en outre un atelier, plusieurs laboratoires et une salle de décontamination. Dans le hall de ce bâtiment a aussi été installé le dispositif expérimental Alecto.

Le centre de recherche CEA Paris-Saclay, situé dans l'Essonne, au cœur de l'université Paris-Saclay, est le plus grand des neuf centres de recherche du CEA. Précédemment, il s'appelait le centre CEA de Saclay, mais suite à une réorganisation en 2017 le CEA Paris-Saclay comprend plusieurs sites, notamment le site de Saclay (qui n'est plus appelé « centre »), le site de Fontenay-aux-Roses, le site de Paris, et aussi ceux d'Évry, d'Orsay, et de Caen,. Ce centre exerce ses activités dans les domaines de l'énergie nucléaire, des sciences du vivant, de la recherche fondamentale et appliquée en physique et en chimie, du climat et de l'environnement, des recherches appliquées dans de nombreux domaines technologiques. Il accueille le siège administratif du CEA. D'une superficie de 220 ha, il est implanté sur le plateau de Saclay, dans le pôle scientifique et technologique Paris-Saclay, au sud de Paris. Il est composé d'un domaine principal, et d'une extension : « l'Orme des Merisiers » situé à proximité. Il accueille chaque jour 8 000 personnes dont 5 400 salariés du CEA.

EL3 (eau lourde no 3) est le troisième réacteur nucléaire à eau lourde français. Il a été mis en service en 1957 à Saclay.

Aquilon est une pile atomique expérimentale de faible puissance (100 Watts) entrée en divergence au centre CEA de Saclay le 11 août 1956, et mise à l'arrêt définitif en 1967. C’est la troisième pile atomique expérimentale à fonctionner en France, après la pile Zoé qui démarra en 1947 au Fort de Châtillon et la pile EL2 en 1952 à Saclay. Quant au réacteur nucléaire G1, il divergea en janvier 1956 à Marcoule. Aquilon est une maquette critique destinée à la qualification des réacteurs pour la Propulsion_nucléaire_navale. En effet, les physiciens du Commissariat à l’énergie atomique souhaitaient développer au plus vite un type de réacteur apte à propulser les sous-marins nucléaires français. Aquilon permit d'étudier et de mettre au point les réseaux d'uranium et d'eau lourde, ou d’uranium enrichi et d’eau légère. Il s'agissait à l'époque de déterminer les dimensions optimales des barres d’uranium et leur équidistance. Les mesures de réactivité nucléaire et des études de réseaux effectuées sur Aquilon ont permis d'améliorer la connaissance des données nucléaires pour la filière des réacteurs à eau lourde.

EL2 (pour Eau Lourde n°2) - dénommée initialement aussi pile P2 - était un réacteur nucléaire de recherche français utilisé au centre CEA de Saclay de 1952 à 1965. Il s'agit du second réacteur nucléaire français après la pile Zoé (EL1). Après avoir développé une puissance de 500 kW pendant 3 heures le 18 février 1953, EL2 atteignit 850 kW puis 1020 kW par amélioration du refroidissementD'une puissance nominale de 2,8 mégawatts, EL2 fut le premier réacteur nucléaire à eau lourde du centre de Saclay, dont la construction datait de 1949. Avec le premier accélérateur de particules Van de Graaff, il constitua le point de départ du développement du centre CEA de Saclay. Le réacteur EL2 a produit environ 500 grammes de plutonium par an. Contenu dans une cuve cylindrique de 2 mètres de diamètre et 2,5 mètres de hauteur, EL2 utilisait comme combustible nucléaire environ 3 tonnes d'uranium métallique provenant de l'usine du Bouchet, et 6 à 7 tonnes d'eau lourde comme modérateur. Le refroidissement de la pile était assuré par de l'azote sous pression, lui-même refroidi par de l'eau ordinaire. Les difficultés rencontrées avec EL2 ont contribué à orienter les programmes du CEA vers la filière des réacteurs à l'uranium naturel graphite gaz. EL2 était destinée aux expériences de physique et de métallurgie, à la production de radioéléments artificiels, tels que le carbone 14, et à la production de plutonium utilisé notamment pour la pile proserpine. Le démarrage du réacteur EL2 fut suivi par celui du réacteur EL3 en 1957. Le démantèlement nucléaire d'EL2 a été effectué, ce réacteur a été rayé de la liste des installations nucléaires françaises. Les combustibles usés d'EL2 sont actuellement stockés dans une station d’entreposage des déchets radioactifs de Cadarache (CASCAD).

La Direction de la recherche fondamentale (DRF) est le pôle de recherche fondamentale du commissariat à l'Énergie atomique et aux Énergies alternatives en physique, en chimie et en biologie. Créée le 1er janvier 2016, elle est issue de la fusion de la Direction des Sciences de la matière (DSM) et de la Direction des Sciences du vivant (DSV). La DSM accueillait plus de 3800 collaborateurs dont 2 350 salariés permanents CEA, 750 salariés permanents CNRS et académiques, 450 étudiants en thèse et 300 post-doctorants.

La Direction des énergies (DES) est le pôle de recherche appliquée du commissariat à l'Énergie atomique et aux Énergies alternatives dans les domaines de la production d’énergie bas carbone (énergie nucléaire et énergies renouvelables). La DES accueille en 2019 plus de 4900 chercheurs et ingénieurs.

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme divers d'administration centrale (ODAC) de recherche scientifique français dans les domaines de l’énergie, de la défense, des technologies de l'information et de la communication, des sciences de la matière, des sciences de la vie et de la santé, implanté sur dix sites en France,. Historiquement dénommé Commissariat à l'énergie atomique (CEA), il a changé de nom en 2010 en élargissant son champ aux énergies alternatives, tout en conservant son sigle. Les principaux centres de recherche du CEA sont le centre de Saclay (Essonne) et le centre de Fontenay-aux-Roses (Hauts de Seine), le site de Marcoule (Gard), le centre de Cadarache (Bouches du Rhône), le centre de Grenoble (dans l'Isère), le centre Le Ripault (près de Tours). Le centre de Saclay se trouve au cœur de la grappe industrielle technologique Paris-Saclay. Le centre de Grenoble se trouve au cœur du Polygone scientifique. Le CEA est un organisme de recherche classé en établissement public à caractère industriel et commercial (EPIC). Il a pour mission principale de développer les applications de l'énergie nucléaire dans les domaines scientifique, industriel, et de la défense nationale. Fin 2021, il emploie + de 21 000 salariés, pour un budget annuel de 5,6 milliards d'Euros .