ETAT DE L’ART DES RECHERCHES CONDUITES …ptolemee.com/WISG/download/Jeudi 14-2017/Laurent...

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| PAGE 1CEA | 10 AVRIL 2012

ETAT DE L’ART DES RECHERCHES

CONDUITES DANS LE DOMAINE

NRBC-E AU CEA

LAURENT OLMEDO

[email protected]

Conférence WISG 2017 – Paris – 14/15 Septembre 2017

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Lutte Contre le Terrorisme NRBC -EApporter une expertise aux Pouvoirs publics

(SGDSN, Défense, Ministères,…)Décliner l’expression des besoins en priorités scientifiques (programme interministériel de R&D NRBC-E )Intégration de nouvelles technologies dans des systèmes complexesContribuer à l’amélioration de la réponse nationale N/R

CybersécuritéRépondre aux besoins internes du CEAApporter une expertise aux Pouvoirs publics(ANSSI, Défense,…)Développer de nouvelles technologies de sécurité en lien avec l’analyse des risques et menaces

LA SÉCURITÉ GLOBALE AU CEA

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MATURATION TECHNOLOGIQUE

QUELLE ORGANISATION?

05/09/2012

| PAGE 3SOCLE DE R&D AMONT

Programme interministériel R&D NRBC-E

R&D NRBC-E R&D Cyber

Programme R&D Cyber

Conventions Etat - CEA

TRL

7

6

5

4

3

2

1

201640 M€180 ETP

Laboratoires communs CEA –IndustrielsStartups

Programmes collaboratifsProgrammes Défense

Marchés d’étude

Programmes collaboratifs

Startups

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PROGRAMME INTERMINISTÉRIEL DE R&D NRBC-E

Cellule exécutive CEA/DGA• Expression des besoins Défense• élection et suivi des projets

• Expression des besoins Défense

• Sélection et suivi des projets

• Pilote du programme• Coordination des besoins

interministériels

• Projets transversaux• Démonstrateurs technologiques (TRL 4-5)• Réactifs, protocoles,…

Comité d’utilisateurs

• Maturation technologique• Transferts industriels• Intégration nouvelles technologies

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Résultats scientifiques et techniques : faits marquants

40 projets / an (100 h.an)

Plus de 300 publications (à referree) et 100 brevets depuis 2005

Produits inclus au catalogue des sociétés (15 transferts technologiques, dont 3 en 2016)

7 laboratoires communs CEA - industrie

Démonstrateurs technologiques

Prototypes industriels (≈ 10)

PROGRAMME INTERMINISTÉRIEL DE R&D NRBC-E

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Thérapeutique

Diagnostic

Traitements

Modèles

| PAGE 6

UNE DEMARCHE DE RECHERCHE GLOBALE

Tests et évaluations

Décontamination

Peau

Infrastructures

Contrôle

Protection

Masques

Tenues

Confinement

Détection

Prélèvement

Alerte et identification

Laboratoire

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Évaluations technologiques• Valider les performances techniques

Evaluation de l’adéquation technologique avec les u sages• Adapter les prototypes aux contextes d’emploi

Permettre un choix d’équipement rationnel• Intercomparaison de produits matures • Normalisation de l’acquisition des performances & guidelines

technologiques

TESTS ET EVALUATIONS

NF XR 52-120 (méthodologie d’évaluation des équipements d’identification B)NF X 52-121 (utilisation des équipements portables de détection N/R)NF X 52-122 (évaluation de l’efficacité des décontaminants sur la peau saine)

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EXEMPLES DE PROJETS (1)

05/09/2012 | PAGE 8

Technologies de capteurs de terrain pour l’alerte

Outils opérationnels pour la modélisation du transport atmosphérique

Collecteurs

Préparation d’échantillons complexes

(NRBC)

(NR)

Travailler les architectures

137CsPu60Co

(NR)

Localiser et identifier

(B)

Catégoriser

Water

Paper

Nitromethane

Aluminum

Shampoo

Clothes

Soap

(E)

Améliorer l’imagerie

(E) (B) (C)

Miniaturiser Adapter au contexte E Simplifier

(B)

Automatiser

(B)

Simplifier

Adapter aux utilisateurs

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Technologies d’identification de terrain

Technologies d’identification sans a priori

Protocoles et réactifs de laboratoire, filière de la preuve


(B)

Adapter aux usages la NGS

(B)

Développer de nouvelles approches

(B)

Développer & fiabiliserMembre BIOTOX -PIRATOX

(B)

Multiplexer largement

(E)

Nouveaux concepts d’emploi

(vapeurs d’explosifs)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

Rel

ativ

e in

tens

ity (

a.u.

)

m/z

Injection linéaire électrons

Zoom sur les alcanes

Xe

(C)

Miniaturiser(µ MS)

(C)(B)

Multiplexer Miniaturiser(GC)

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05/09/2012

| PAGE 10

Protection

Décontamination

Contre-mesures médicales


(NRBC) (NRBC)

Limiter les volumes Adapter aux infrastructures

Modéliser & identifier de nouveaux matériaux

(B)

Développer des tests diagnostic en amont des émergences

(B)

Développer des traitements(spécifiques ou large spectre)

© CEA 2017. All rights reserved. Any reproduction in whole or in part on any medium or use of the information contained herein isprohibited without the prior written consent of CEA

FAIT

S M

AR

QU

AN

TS

2016 -2017

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Alerte

et

Identification de terrain

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UN

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EC

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FO

RC

ES

Catalogue N

BC

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S5 toxines

3 bactéries

5 toxinesLecteur de bandelettes

Matrices com

plexes

Aujourd'hui

Dem

ain, à courtterm

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DETECTION C: MINIATURISATION DES CHAINES ANALYTIQUES GAZ

PRIMOSAMP: DISCUSSIONS AVANCEES AVEC UN INDUSTRIEL DU SECTEUR SECURITE/DEFENSE

2 fonctions principales• Prélèvement, concentration (x 10 000) et régénération des

cartouches réutilisable (technologie silicium)• Thermodésorption dans des systèmes d’analyse de laboratoire

Avec un seul système• Miniaturisé portable• Basse puissance, fonctionnant sur batterie 12V• Bas coût• Validé sur COVs et comparable aux systèmes de labo

2017: Démontré sur agents réels

+

PRIMOSENS : AJOUT D’UNE FONCTION ANALYSE TERRAIN (EN COURS)

+ +

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Transfert industriel

TRANSFERT INDUSTRIEL T-REX

Prototypes industriels

� Bon comportement en conditions extrêmes: CEM, humidité, température, pluie

� Présentation lors des salons Counter Terror Expo (Londres 2016 et 2017) et Eurosatory(Paris 2016)

� Validation technico-opérationnelle OK

� A venir:

� Evaluation par opérateurs de la sécurité (police, pompiers, défense, industrie)

� Industrialisation, production

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19 SEPTEMBRE 2017 | PAGE 16

T-REX: AU COEUR D’UNE GAMME D’USAGES

Détection sur petits volumes:Transfert industriel du détecteur portable

Détection grand volume

SYMOPREP : Prélèvement de particules

DESORB : Désorption thermique de composés à faible Pvap à partir de particules

Détection de toxiques chimiques: modification des matériaux sensibles

Des concepts d’emploi variés Des outils pour atteindre ces applications

Piégeage de vapeurs faiblement concentrées : grands volumes ou composés très peu volatils


Protection

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PIÉGEAGE DE TOXIQUES CHIMIQUES

| PAGE 18

Objectifs• Modélisation du fonctionnement des cartouches

• Nouveaux matériaux d’adsorption

Résultats• Test de nouveaux matériaux sur simulant (DMMP):

alternatives potentielles aux charbons actifs ? (feutres de carbone et fibres de polymères fonctionnalisés)

• Première version du modèle de transport couplé à l’adsorption

Actions 2018• Tests sur agents réels

Modélisation des interactions solide/gaz

Feutres de carbone


Diagnostic et

Thérapeutique

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EXEMPLE DE DUALITÉ: TEST DE DIAGNOSTIC EBOLA (EZYSCREEN)

R&D réalisée en 2 mois grâce aux travaux préparatoi res (réactifs) du programme R&D NRBC-E (1 an avec les aspects réglementaires)� Test de diagnostic à partir de quelques gouttes de sang ou de sérum

� Dédié au terrain: rapide (<10’), portable, faible coût (< 10 €), très stable

� Excellente robustesse (pas de faux positifs) et bonne sensibilité

� Validation réglementaire (marquage CE) obtenue le 2/10/2015

� Filière industrielle dimensionnée (50 000 tests / 6 semaines)

Résultat positif

Bande contrôle

Test validé au laboratoire P4 Jean Mérieux (Lyon) puis sur le terrain en Guinée (Centre de traitement Ebola -Croix Rouge Française) et hôpital National Guinéen de Donka


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CH

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CH

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LLAB

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PROJET NANTISTA

Proportion des radionucléides identifiée vs proportion attendue à 0.1% faux négatifs

Prototype en vue d’undémonstrateur

RN SD (5 s) LD (kBq)LD (kBq) Anormes

(kBq)ISO 11929241Am 2,00% 130 148 1700133Ba 5,50% 67 177 32057Co 4,30% 68 89 55060Co 3,30% 43 71 255137Cs 3,00% 75 97 58067Ga 6,60% 116 165 592131I 3,40% 81 94 36040K 2,30% 537 705 4700

226Ra 3,50% 1861 2356 29099mTc 3,90% 74 94 590201Tl 3,80% 66 63 218

134Cs 4,10% 38 59 /207Bi 5,00% 31 70 /88Y 3,00% 39 74 /

Développement d’un petit calculateurembarqué, à bas coût, permettant:

Nb. n+ γγγγ pulses % neutron estim100 41.2250 36.0500 33.3

1 000 32.42 000 31.04 000 30.58 000 30.1

16 000 29.9

Pourcentage de neutrons détectés en fonction dunombre d’impulsions

L’identification de radionucléides

• Estimation de la composition d’un mélange de radionucléides

• Limite de détection inférieure aux normes

• Identification de mélanges > 10 radionucléides

La discrimination neutron-gamma

• Les neutrons � marqueur de certaines matières nucléaires

• Bonne discrimination

• Estimation du pourcentage de neutrons vu par le détecteur

COORDINATEUR : CEA, LIST - SACLAY

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Scintillateur inorganique NaI(Tl) 1’’ x 1’’ / Electronique miniaturisée : détection et

d’identification en ligne des principales menaces radiologiques et nucléaires (1)

Fonds Unique Interministériel : 22ème Appel à Projet (2016)

Solution technologique intégrée et portative : Temps de réponse court

(environnement ouvert : 2 s), Identification des radioéléments (< 5 min)

Communication avec un poste de

commandement N/R, opérant en

temps réel et conduisant au

déclenchement des actions de levée

de doute et contre-mesures (3)

Alarme rapide et discrète à destination de l’agent (2) Guide normatif : Norme ANSI 42.48

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CCCC----BORDBORDBORDBORDeffective Container inspection effective Container inspection effective Container inspection effective Container inspection

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C-BORD PARTNERS & WEB SITE

T h i s p r o j e c t h a s r e c e i ve d f u n d i n g f r o m t h e E u r o p e a n U n i o n ’ s H o r i zo n 2 0 2 0 r e s e a r c h a n di n n o v a t i o n p r o g r a m m e u n d e r g r a n t a g r e e m e n t N o 6 5 3 3 2 3 . T h i s t e x t r e f l e c t s o n l y t h e a u t h o r ’ sv i e w s a n d t h e C o m m i s s i o n i s n o t l i a b l e f o r a n y u s e t h a t m a y b e m a d e o f t h e i n f o r m a t i o nc o n t a i n e d t h e r e i n .

C-BORD homepage for news and information:

http://www.cbord-h2020.eu/

Research Center Industries End-Users

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2017 LAB TESTS, 2018 FIELD TESTS AT BORDER (ROTTERDAM SEAPORT,…)

Photo fission

Neutron InspectionCustom

Analysis

Verdict

First level Second level

New Cargo X-Ray

Sniffer(Vapor detection)

N/R passive detection

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DETECTION D’EXPLOSIFS:PROJETS EUROPÉENS (FP7, H2020)

� Partenaires majeurs: FOI, TNO, Fraunhofer ICT, ENEA� Projets sur les explosifs artisanaux classifiés jusque Secret Europe� 2 projets en cours

Identifier les gapsOrienter les futures thématiques de recherche en association avec les utilisateurs

� Caractérisation d’explosifs de la menace� Etude de l’inhibition de la synthèse à partir de précurseurs commerciaux

Effet sur la réglementation européenne d’accès aux précurseursAssociation des industriels pour l’impact sur les utilisations nominales des produits

(2014-2017)

� Expertise des projets de recherche européens (≈ 50) sur les moyens de contrer une attaque terroriste

� Développement de méthodologies d’analyse

(2017-2020)

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EuroBioTox (H2020-SEC-2016-2017): European program for the establishment of validated procedures for the detection and identification of biological toxins, coordinated by RKI Germany .

CEA joins EuroBioTox (successor of EQuATox) for 2017-2022) contributing its expertise in immunoanalysis and mass spectrometry.

• Consolidation of the response capacity of MS in the event of a bioterrorist event

• Development of certified reference material for threat biotoxins

• A pan-European network of competence, including more than 50 organizations

Certified Reference Materials Training courses at basic and advanced levels

Regular Proficiency tests Repository of tools and methods


Une dém

arche

intégrative: le

développement

des usages

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IntégrationDémarche

systémique

Architectures

Usages• Concepts d’emploi• Réglementation• Normalisation

UNE NECESSAIRE INTEGRATION AUX USAGES

TechnologiesNRBC-E

RETEXNOUVEAUX BESOINS

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Accès frontaliers

PC 24h/24

Métros, gares

2011

Tunnel sous la Manche Triage

2012

Aérogares

2012

Infrastructures sensibles

2010

DAM

REDAR: A R/N NATIONAL DETECTION ARCHITECTURE

Le Havre seaport


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CEA | 10 AVRIL 2012

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