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ETAT DE L’ART DES RECHERCHES CONDUITES DANS LE DOMAINE NRBC-E AU CEA
LAURENT OLMEDO
[email protected]
CEA | 10 AVRIL 2012 | PAGE 1
Conférence WISG 2017 – Paris – 14/15 Septembre 2017
Lutte Contre le Terrorisme NRBC-E Apporter 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 complexes Contribuer à l’amélioration de la réponse nationale N/R
Cybersécurité Répondre aux besoins internes du CEA Apporter une expertise aux Pouvoirs publics (ANSSI, Défense,…) Développer de nouvelles technologies de sécurité en lien avec l’analyse des risques et menaces
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LA SÉCURITÉ GLOBALE AU CEA
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R&D NRBC-E Laboratoires communs CEA – Industriels Startups
R&D Cyber
Marchés d’étude
Programmes collaboratifs Startups
Programmes collaboratifs Programmes Défense
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QUELLE ORGANISATION?
TRL 7
6
5
MATURATION TECHNOLOGIQUE Conventions Etat - CEA
4
3
2016 40 M€ 180 ETP 05/09/2012
Programme interministériel R&D NRBC-E
Programme R&D Cyber
2 1
SOCLE DE R&D AMONT
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Comité d’utilisateurs • Pilote du programme • Coordination des besoins interministériels
Cellule exécutive CEA/DGA • Expression des besoins Défense • élection et suivi des projets
• Projets transversaux • Démonstrateurs technologiques (TRL 4-5) • Réactifs, protocoles,…
• Expression des besoins Défense • Sélection et suivi des projets
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PROGRAMME INTERMINISTÉRIEL DE R&D NRBC-E
• 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)
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PROGRAMME INTERMINISTÉRIEL DE R&D NRBC-E
Détection
Protection
Décontamination Thérapeutique
Prélèvement
Masques
Peau
Diagnostic
Alerte et identification
Tenues
Infrastructures
Traitements
Laboratoire
Confinement
Contrôle
Modèles
Tests et évaluations
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UNE DEMARCHE DE RECHERCHE GLOBALE
Évaluations technologiques • Valider les performances techniques Evaluation de l’adéquation technologique avec les usages • 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 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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TESTS ET EVALUATIONS
Technologies de capteurs de terrain pour l’alerte (NR)
(NR)
(B)
(E)
Pu 60Co 137 Cs Travailler les architectures
Water Paper Nitromethane Aluminum Shampoo Soap Clothes
Localiser et identifier
Catégoriser
Améliorer l’imagerie
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EXEMPLES DE PROJETS (1)
Outils opérationnels pour la modélisation du transport atmosphérique (NRBC)
Adapter aux utilisateurs
(B)
(C)
(E)
Collecteurs Simplifier
Miniaturiser
Adapter au contexte E
Préparation d’échantillons complexes (B)
(B)
05/09/2012
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Automatiser
Simplifier
Technologies d’identification de terrain Injection linéaire électrons
(B)
R e la tiv e in te n s ity (a . u .)
Zoom sur les alcanes
(C)
(C)
(E)
Xe 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
m/z
Multiplexer
Miniaturiser (GC)
Miniaturiser (µ MS)
Nouveaux concepts d’emploi (vapeurs d’explosifs)
Technologies d’identification sans a priori (B)
(B)
Développer de nouvelles approches
Adapter aux usages la NGS
Protocoles et réactifs de laboratoire, filière de la preuve (B)
(B)
Développer & fiabiliser Membre BIOTOX-PIRATOX
Multiplexer largement
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EXEMPLES DE PROJETS (2)
Protection
Décontamination (NRBC)
Limiter les volumes
Modéliser & identifier de nouveaux matériaux
(NRBC)
Adapter aux infrastructures
Contre-mesures médicales (B)
(B)
05/09/2012
Développer des traitements (spécifiques ou large spectre)
Développer des tests diagnostic en amont des émergences
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EXEMPLES DE PROJETS (3)
19 SEPTEMBRE 2017
FAITS MARQUANTS
2016 - 2017
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Alerte
et
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Identification de terrain
19 SEPTEMBRE 2017
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Lecteur de bandelettes
Catalogue NBC-SYS 5 toxines 3 bactéries
Matrices complexes
UNE TECHNOLOGIE EN DOTATION DANS LES FORCES
Aujourd'hui
Demain, à court terme
5 toxines
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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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DETECTION C: MINIATURISATION DES CHAINES ANALYTIQUES GAZ
Transfert industriel
Prototypes industriels Bon comportement en conditions extrêmes: CEM, humidité, température, pluie
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TRANSFERT INDUSTRIEL T-REX
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
Des concepts d’emploi variés
Détection sur petits volumes: Transfert industriel du détecteur portable
Détection grand volume
19 SEPTEMBRE 2017
Détection de toxiques chimiques: modification des matériaux sensibles
Des outils pour atteindre ces applications
DESORB : Désorption thermique de composés à faible Pvap à partir de particules
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T-REX: AU COEUR D’UNE GAMME D’USAGES
Piégeage de vapeurs faiblement concentrées : grands volumes ou composés très peu volatils
SYMOPREP : Prélèvement de particules
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Protection © CEA 2017. All rights reserved. Any reproduction in whole or in part on any medium or use of the information contained herein is prohibited without the prior written consent of CEA
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 | PAGE 18
Feutres de carbone
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PIÉGEAGE DE TOXIQUES CHIMIQUES
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EXEMPLE DE DUALITÉ: TEST DE DIAGNOSTIC EBOLA (EZYSCREEN)
R&D réalisée en 2 mois grâce aux travaux préparatoires (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 radionucléides
SD (5 s)
LD (kBq)
2,00% 5,50% 4,30% 3,30% 3,00% 6,60% 3,40% 2,30% 3,50% 3,90% 3,80% 4,10% 5,00% 3,00%
130 67 68 43 75 116 81 537 1861 74 66 38 31 39
LD (kBq) ISO 11929 148 177 89 71 97 165 94 705 2356 94 63 59 70 74
Anormes (kBq) 1700 320 550 255 580 592 360 4700 290 590 218 / / /
Proportion des radionucléides identifiée vs proportion attendue à 0.1% faux négatifs
La discrimination neutron-gamma • Les neutrons
marqueur de certaines matières nucléaires
• Bonne discrimination • Estimation du pourcentage de neutrons vu par le détecteur
Nb. n+γγ pulses % neutron estim 100 41.2 250 36.0 500 33.3 1 000 32.4 2 000 31.0 4 000 30.5 8 000 30.1 16 000 29.9 Pourcentage de neutrons détectés en fonction du nombre d’impulsions
Prototype en démonstrateur
vue
d’un
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PROJET NANTISTA
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Solution technologique intégrée et portative : Temps de réponse court (environnement ouvert : 2 s), Identification des radioéléments (< 5 min) Scintillateur inorganique NaI(Tl) 1’’ x 1’’ / Electronique miniaturisée : détection et d’identification en ligne des principales menaces radiologiques et nucléaires (1)
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Fonds Unique Interministériel : 22ème Appel à Projet (2016)
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
effective Container inspection at BORDer control points
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C - BORD
C-BORD homepage for news and information: http://www.cbord-h2020.eu/
Research Center
Industries
End-Users
This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 653323. This text reflects only the author’s views and the Commission is not liable for any use that may be made of the information contained therein.
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C-BORD PARTNERS & WEB SITE
First level
Second level
N/R passive detection
Photo fission
New Cargo X-Ray Custom Analysis
Sniffer (Vapor detection)
Verdict
Neutron Inspection
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2017 LAB TESTS, 2018 FIELD TESTS AT BORDER (ROTTERDAM SEAPORT,…)
Partenaires majeurs: FOI, TNO, Fraunhofer ICT, ENEA Projets sur les explosifs artisanaux classifiés jusque Secret Europe 2 projets en cours
(2014-2017) 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 précurseurs Association des industriels pour l’impact sur les utilisations nominales des produits
(2017-2020)
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DETECTION D’EXPLOSIFS: PROJETS EUROPÉENS (FP7, H2020)
Expertise des projets de recherche européens (≈ 50) sur les moyens de contrer une attaque terroriste Développement de méthodologies d’analyse Identifier les gaps Orienter les futures thématiques de recherche en association avec les utilisateurs
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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 Regular Proficiency tests
Training courses at basic and advanced levels Repository of tools and methods
Une démarche
intégrative: le
développement
des usages
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Technologies NRBC-E
Usages • Concepts d’emploi • Réglementation • Normalisation
Intégration Démarche systémique
RETEX NOUVEAUX BESOINS
Architectures
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UNE NECESSAIRE INTEGRATION AUX USAGES
Infrastructures Métros, gares sensibles
2011
2010
Le Havre seaport
Aérogares
PCDAM 24h/24
2012 Accès frontaliers
Tunnel sous la Manche Triage
2012
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REDAR: A R/N NATIONAL DETECTION ARCHITECTURE
REACHBACK: THE FRENCH NATIONAL CENTER FOR RADIOLOGICAL EXPERTISE (CNER) LOCATED AT CEA
| PAGE 32
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| PAGE 33 CEA | 10 AVRIL 2012 Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives
19 SEPTEMBRE 2017
Etablissement public à caractère industriel et commercial | RCS Paris B 775 685 019
