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L'espace de culture scientifique du CEA
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service de l'État, de l'économie et des citoyens. S'appuyant sur une recherche fondamentale d'excellence, il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : les énergies bas carbone, le numérique, les technologies pour la médecine du futur, la défense et la sécurité.
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Découvrez les principaux domaines d'activité sur lesquels le CEA travaille.
Le CEA a pour mission de valoriser auprès des industriels les résultats des recherches menées par ses collaborateurs afin de soutenir la compétitivité des entreprises, favoriser la création d’emplois et, plus globalement, contribuer à la souveraineté industrielle de la France.
Bienvenue dans l'espace de culture scientifique proposé par le CEA. Un espace pour découvrir et comprendre les énergies, l'énergie nucléaire, les énergies renouvelables, la radioactivité, la physique-chimie, le climat et l'environnement, la santé et les sciences du vivant, les nouvelles technologies, la matière et l'Univers.
Découvrir & comprendre
Découvrez les fondamentaux et les applications de la physique et de la chimie.
L'univers est régi par 4 interactions : l’interaction électromagnétique, l’interaction faible, l’interaction nucléaire forte et l’interaction gravitationnelle. Quelles sont les propriétés de chacune de ces interactions ? Quels sont les enjeux de la recherche sur les interactions fondamentales ?
L’atome est le constituant de base de la matière. Dans le noyau de l’atome se trouvent les protons (chargés positivement) et les neutrons (non chargés), tandis que les électrons (chargés négativement) sont localisés autour du noyau. La conception que se font les physiciens des noyaux des atomes et de la physique qui les gouverne a fortement évolué depuis le début du XXème siècle.
Découvrez les grandes familles de matériaux, la démarche scientifique associée à la conception d’un nouveau matériau et les enjeux des matériaux dans les domaines de l’environnement, de l’énergie, de la santé et des technologies de l’information et de la communication.
Un supercalculateur est un très grand ordinateur, réunissant plusieurs dizaines de milliers de processeurs, et capable de réaliser un très grand nombre d’opérations de calcul ou de traitement de données simultanées.
De Galilée à Einstein… petite introduction historique à l’invention du principe de relativité et aux principales applications qui en découlent.
Si l'on ne dispose pas encore d’une véritable technologie d’ordinateur quantique, de nombreuses routes sont néanmoins explorées aujourd’hui.
La cryptographie quantique garantit l'inviolabilité des échanges et la sécurisation des données en toutes circonstances. Elle repose sur la transmission de qubits générés de façon aléatoire. Parce qu'elle nécessite une liaison optique et ne peut s'opérer via des liaisons radio, les chercheurs travaillent sur un autre type de cryptographie, la cryptographie post-quantique.
Les neutrinos sont partout autour de nous, et, à la lecture de ces mots, plusieurs millions de milliards d’entre eux vous ont traversé sans que vous ne vous en aperceviez. Découvrez d’où ils viennent et pourquoi les chercheurs les étudient sous toutes leurs formes…
Qu'est-ce que la mécanique quantique ? Pourquoi est-elle utilisée ? A quoi sert-elle ? Où la retrouve-t-on dans notre quotidien ? Petite introduction au monde quantique.
Pour comprendre et expliquer le réel en physique, chimie, sciences de la vie et de la Terre, les scientifiques utilisent une méthode appelée la démarche scientifique. Quels sont ses grands principes ? Quels outils sont-utilisés pour mettre en place des raisonnements logiques ? Découvrez l’essentiel sur la démarche scientifique.
Les ondes électromagnétiques transportent de l’énergie mais elles sont aussi capables de transporter de l’information. C’est pourquoi elles sont utilisées dans le domaine de la communication.
L’uranium est un élément chimique radioactif présent à l’état naturel en quantité significative sur Terre. Il est essentiellement utilisé comme combustible dans les centrales nucléaires.
Découvert en 1911, le phénomène de supraconductivité continue de fasciner et trouve aujourd’hui de nombreuses applications dans les domaines de la santé, de l’énergie, des transports et des instruments de recherche.
Les objets, la lumière, l’électricité… La matière qui nous entoure est un assemblage de particules élémentaires reliées entre elles par des interactions.
Apparu aux Etats-Unis dans les années 1990, le concept de chimie verte s'inspire du développement durable. Il repose sur 12 principes fondateurs.
De la taille de quelques mètres à plusieurs dizaines de kilomètres, les accélérateurs de particules sont utilisés dans de nombreux domaines : la haute technologie, la santé, l'art ou encore la recherche fondamentale. Plongez, grâce à ce dossier multimédia, au cœur des accélérateurs de particules.
L’astrophysique nucléaire est le mariage de l’astrophysique, science du lointain et de l’infiniment grand et de la physique nucléaire, science de laboratoire et de l’infiniment petit. Elle a pour vocation d’expliquer l’origine, l’évolution et les proportions des éléments chimiques dans l’Univers.
Au service de la science, de la médecine, du transport de l’information, de l’industrie et au cœur de notre vie quotidienne, le laser est partout présent. Découvrez dans ce dossier multimédia comment est fabriquée la lumière laser, quelles sont ses propriétés et quelles sont ses applications dans le domaine de la recherche et de l’industrie.
Découvrez à travers un dossier pédagogique le "LHC", le plus puissant accélérateur de particules au monde, ses premiers résultats scientifiques et les enjeux du futur.
La simulation numérique est utilisée dans de nombreux domaines : astrophysique, mécanique, biologie, climatologie... Méthode de représentation sur ordinateur, elle permet de mieux comprendre le réel… et de chercher à le prédire.
L’idée que la matière est composée d’unités insécables appelées « atomes » a traversé les siècles, en étant parfois rejetée et parfois acceptée.
Discipline scientifique omniprésente, la chimie est incontournable dans le développement de la plupart des solutions technologiques de demain, notamment dans le domaine énergétique.
Avant de pouvoir observer l’Univers, l’imageur infrarouge moyen Mirim du télescope Webb aura nécessité huit étapes, depuis sa conception au CEA jusqu’à la réception de ses données.
Les essais nucléaires peuvent se dérouler sous l’eau, sous terre ou dans l’atmosphère (les explosions au niveau du sol sont classées dans les atmosphériques). Ils génèrent alors des ondes sismiques, hydroacoustiques ou infrasonores et des radionucléides caractéristiques. 4 technologies de détecteurs complémentaires permettent de localiser et quantifier les essais nucléaires.
Le système international d'unités (SI) est un ensemble de grandeurs physiques qui permet de tout mesurer, de l'infiniment petit à l'infiniment grand. Il compte 7 unités primaires et leurs unités dérivées par "filiation".
Pour améliorer les performances du béton, les architectes ont eu l’idée d’y introduire des armatures d’acier. Mais celles-ci entraînent des problèmes de corrosion qui fragilisent les constructions. On peut découper la vie du béton armé en quatre étapes : formulation, construction, corrosion et dégradation.
La matière est composée d'atomes qui, en s'associant, forment des molécules. Comment se transforme la matière ? Comment produit-elle de l'énergie ? Comment la modeler ? La chimie est la clé !
Le nanomètre, c’est un milliardième de mètre, soit 50 000 fois plus petit que l’épaisseur d’un cheveu. Dans la nature, cette dimension est courante : les atomes s’assemblent pour former des molécules ou des protéines ; les cristaux, édifices ordonnés d’atomes, croissent tout seuls… Le nanomonde ouvre de nouvelles perspectives de recherche, de la plus fondamentale (on parle de nanosciences) à ses applications dans le domaine des nanotechnologies.
Le big-bang est souvent associé à la genèse de l’Univers. Or, il s’agit d’un modèle physique qui reconstitue l’évolution de l’Univers sur 13,7 milliards d’années. En-deçà, les théories n’opèrent plus. Description d’un Univers en expansion qui se refroidit et dont les particules élémentaires s’assemblent au fur et à mesure en des structures de plus en plus complexes : noyaux, atomes, étoiles...
La radioactivité est un phénomène physique spontané par lequel des noyaux instables d’atomes émettent des rayonnements. Naturelle ou artificielle, son impact sanitaire dépend de l’exposition, annuelle ou ponctuelle, de la dose reçue et des organes touchés. Quelques notions clés pour mieux se repérer…
Produits par deux sources d’ions, des faisceaux de particules chargées sont guidés et accélérés par les champs électriques et magnétiques d’un accélérateur linéaire, le Linac. Ils sont ensuite acheminés dans des salles d’expériences où ils sont projetés sur des cibles de matière pour produire des neutrons ou des noyaux exotiques utilisés pour des études en physique fondamentale et appliquée.
Conçu en 1869 par le chimiste russe Dimitri Ivanovitch Mendeleïev, le tableau périodique classe tous les éléments chimiques selon leur numéro atomique et leurs propriétés chimiques.
Le principe de la muographie : capter à l’aide de détecteurs gazeux un flux de muons venus de différentes directions pendant un laps de temps donné. Puis déduire des variations de ce flux, la variation de densité de la matière traversée : moins il y a de muons détectés, plus il y a de matière. Et former une image « en négatif » de l’objet étudié.
Le modèle standard de la physique des particules est la théorie qui décrit les particules de la matière et les particules médiatrices d’interactions fondamentales qui s’exercent entre elles. Le tout à des échelles inférieures à 10-15 m. Certaines de ces particules ont été observées et étudiées depuis longtemps. D’autres commencent à l’être, comme le fameux boson de Higgs prédit en 1964 et découvert en 2012 au LHC !
Faire léviter un train ou avoir des câbles électriques beaucoup plus puissants pour le transport du courant ? C’est possible grâce à la supraconductivité : à très basses températures, certains matériaux voient leurs propriétés macroscopiques électriques et magnétiques changer. Ce phénomène apparaît chez la plupart des métaux ou alliages métalliques et s’explique à l’échelle microscopique, grâce à la physique quantique.
L’extraction liquide-liquide est un procédé de chimie séparative. Elle permet de récupérer, avec une grande sélectivité, un élément chimique présent dans un mélange complexe ou un matériau, afin de le recycler. Exemple avec le dysprosium (famille des terres rares) qui entre dans la composition des aimants permanents des moteurs d’éoliennes.
La lumière Tcherenkov est émise lorsqu’une particule chargée se déplace plus vite que la lumière dans le milieu traversé. Ce phénomène permet notamment de détecter et d’étudier des particules cosmiques, ou encore d’expliquer la lumière bleue des piscines de refroidissement des centrales nucléaires.
Outil incontournable de nanocaractérisation, le microscope à effet tunnel topographie et caractérise à l’échelle atomique la surface d’un matériau conducteur ou semi-conducteur. Sa pointe conductrice balaie une surface et échange des électrons avec elle, grâce à l’effet tunnel ; un logiciel mesure et interprète ce courant électrique pour restituer une image.
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Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans quatre grands domaines : énergies bas carbone, défense et sécurité, technologies pour l’information et technologies pour la santé.