Un élément du détecteur Atlas au Cern. Crédit : Cern

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La physique des particules aide à lutter contre les feux de forêts !

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Branche parmi les plus fondamentales de la science, la physique des particules peut sembler fort loin de toute application pratique. C'est oublier par exemple que le World Wide Web a pris naissance au Cern. Aujourd'hui, Vladimir Peskov et Antonino Zichichi ont recyclé un détecteur de la physique des hautes énergies pour en faire un instrument dans la lutte contre les feux de forêts.

Les récents incendies en Grèce ont tué 64 personnes et dévasté de larges étendues. Pour lutter plus efficacement contre les feux de forêts, il faudrait pouvoir détecter leur départ plus rapidement, avant qu'ils ne prennent des dimensions difficilement contrôlables.

Vladimir Paskov et Antonino Zichichi sont tous les deux chercheurs en physique des particules. Ce dernier est bien connu, notamment en Italie où il a un peu la stature d'un Hubert Reeves, pour la création de l'Ecole d'Erice qui a vu passer un bon nombre de prix Nobel. Vladimir Paskov travaille lui au Cern et il est en poste aussi à l'Ecole des Mines en France.

Antonino Zichichi (Crédit : Ettore Majorana Foundation and Centre for Scientific Culture)

Ils connaissent bien la physique des détecteurs et l'idée leur est venue d'utiliser un dispositif initialement prévu pour analyser des asymétries dans les sections efficaces de réactions entre leptons. Intégré au détecteur Alice du LHC, il est destiné à comprendre la transition quarks-hadrons dans le plasma de l'Univers primordial, quelques millionièmes de seconde après sa naissance.

Le dispositif lui-même n'est pas très grand et son coup de fabrication est d'environ 100 euros. Il s'agit essentiellement d'un tube rempli de vapeur de TMAE (trimethylaminoethyl) avec une cathode à une extrémité et une anode au centre, le tout soumis à un fort voltage. La vapeur est particulièrement sensible aux photons UV de longueur d'onde inférieure à 185 nm.

Or ces derniers sont émis par des flammes mais ne traversent pas la couche d'ozone. Il suffit donc d'une faible flamme pour déclencher à quelques dizaines de mètres la libération d'un électron dans la vapeur, lequel va être accéléré par la différence de potentiel entre anode et cathode, entrer en collision avec les autres molécules, libérant à leur tour d'autres électrons. Le résultat final est une cascade de production d'électrons et la production très rapide d'un courant électrique mesurable.

Le détecteur réalisé est donc très sensible et son temps de réponse très court. Comme il ne détecte que des UV énergétiques, il ne peut pas se déclencher sous l'action de la réflexion de la lumière du Soleil par exemple. En revanche, il peut détecter de simples étincelles. D'après leurs créateurs, ce détecteur de départs d'incendies, qui fonctionne selon le même principe que ceux déjà présents dans le commerce, c'est-à-dire par détection d'UV, est des milliers de fois plus sensible.

Ils en ont fait la démonstration plusieurs fois en France et en Italie et quelques industriels se sont montrés intéressés. Dans quelques années, en complément de la surveillance au sol et satellitaire, des réseaux de tels détecteurs pourraient bien se trouver dans toutes les zones forestières à risques. Une preuve de plus des retombées imprévisibles de la recherche fondamentale.