Le rêve américain

Le CRPP de l’EPFL offre la possibilité à ses doctorants en fin de thèse de visiter quelques laboratoires réputés à l'occasion d'une grande conférence sur les plasmas. Le but : créer des liens avec la communauté scientifique internationale et dénicher des places de post docs à l’étranger. « Le CRPP possède une renommée mondiale et nos étudiants travaillent sur des projets innovants et à la pointe de la recherche sur les plasmas. » explique Yves Martin, adjoint à la direction du CRPP. Dès lors, les grandes universités américaines comme le MIT, Princeton ou Wisconsin sont séduites à l’idée d’accueillir des doctorants issus de l’EPFL. Cinq d'entre eux reviennent d’un séjour de 2 à 3 semaines aux Etats-Unis où ils ont pu présenter leur travail à ces universités américaines.

Francesco Piras, travaille par exemple sur des formes étranges de plasma, en particulier les « snowflakes » ou flocon de neige. Il a réussi à créer pour la première fois cette forme originale, qui possède la capacité de réduire la chaleur sur la paroi d'un tokamak et modifie les instabilités sur les bords du plasma, un des problèmes le plus critique pour les futurs réacteurs à fusion nucléaire. L’université de Princeton voit un intérêt certain à accueillir un scientifique maitrisant ces formes complexes.

Theodoros Panis étudie la stabilité des ondes dans les tokamaks. Un plasma en combustion maintient sa température très élevée grâce aux particules très énergétiques produites par les réactions de fusion (particules alpha) mais cette procédure est perturbée par les ondes dites d’Alfvén, du nom de leur découvreur Hannes Alfvén. L’objectif de Theodoros Panis est de contrôler la stabilité de ces ondes pour les rendre inoffensives. Le groupe 'Fusion' de General Atomic (San Diego) ainsi que le MIT se sont montrés très intéressés par son profil.

Quant à Silvano Gnesin, il termine actuellement son doctorat en étudiant les rayons X à haute énergie. Il a mis en place un système de deux caméras permettant d’enregistrer sous différents angles les régions du plasma qui émettent ces rayons X, permettant à terme d’en réaliser une tomographie. Le MIT utilise un procédé similaire mais moins efficace puisqu’il ne dispose que d’une seule caméra. Ils ont donc montré un intérêt certain à l’égard de cette technique. Le CRPP via Silvano Gnesin espère pouvoir améliorer la maîtrise de cette technique qui permettrait de mieux comprendre l’émission des rayons X dans le plasma, technique qui est aussi utilisée dans l’étude des objets astronomiques et dans la médecine nucléaire.

Christian Theiler étudie les turbulences à la périphérie du plasma et leur transport vers les parois. Il existe en effet des « blobs », sortes de paquets de plasma qui s’échappent et risquent d’endommager les parois du tokamak. Ces blobs sont également rencontrés dans l’ionosphère terrestre et perturbent les GPS ou les satellites de communication. Une meilleure compréhension de ces « parasites » permettrait de prévenir leur apparition et de prendre les dispositions nécessaires (par exemple en arrêtant le satellite un moment). Christian Theiler est d’ailleurs l’auteur d'une loi qui relie la vitesse à la taille des blobs. A nouveau, plusieurs universités américaines s’intéressent de prèsà ce doctorant.

Enfin, Federico Felici développe des méthodes pour contrôler les plasmas de fusion afin d’en garantir performance et stabilité. Les nouvelles techniques qu'il a implémentées et testées sur le tokamak TCV du CRPP ont été beaucoup appréciées par ses collègues américains qui travaillent sur des approches similaires. L'idée de créer le plasma dans une machine à fusion et en même temps de le simuler à l'aide d'un ordinateur, avec le but de le surveiller, a notamment créé un fort intérêt dans le groupe 'Fusion' de General Atomics et à l'université de Princeton.

Ambroggio Fasoli, professeur au CRPP, précise que « le CRPP travaille dans un esprit de saine concurrence, presque main dans la main pour faire avancer la recherche. Il n’y a pas de problème de confidentialité si un de nos étudiants collabore avec une autre université. »