Rapport annuel 2021
Défense et sécurité

Défense et sécurité

Le CEA est chargé de missions au service de la Défense, essentiellement de la dissuasion nucléaire, et de la sécurité nationale, à travers sa Direction des applications militaires (DAM).
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nombre d’années nécessaires à la conception et la réalisation de la chaufferie nucléaire de propulsion du Suffren, premier sous-marin nucléaire d’attaque de type Barracuda.

Depuis l’arrêt définitif des essais nucléaires, le CEA apporte la garantie des performances des têtes nucléaires grâce au programme Simulation. Ainsi, le fonctionnement de ces armes est simulé c’est-à-dire approché par la résolution numérique d’équations complexes modélisant la physique. Cette approximation doit être suffisamment précise pour satisfaire les spécifications de performances exigées sur les armes. Pour atteindre cette précision dans les délais des programmes, le CEA co-développe avec Atos des supercalculateurs précurseurs au niveau mondial, capables de mettre en œuvre ces simulations complexes avec une puissance de calcul optimale.

En parallèle, le CEA améliore ses modèles de physique grâce à de grandes installations expérimentales, exceptionnelles par leurs performances, qu’il a construites spécifiquement pour les besoins ambitieux de sa mission : l’installation de radiographie Epure et le laser Mégajoule. L’installation radiographique Epure permet de caractériser, avec la plus grande précision, l’état et le comportement hydrodynamique des matériaux, dans les conditions de la phase pré-nucléaire du fonctionnement des armes. Le laser Mégajoule est indispensable pour simuler les phénomènes physiques rencontrés dans la phase de fonctionnement nucléaire de l’arme et pour certifier les compétences des physiciens concepteurs d’armes. Le corpus de résultats des essais nucléaires passés sert à la démonstration globale de garantie dans la démarche de simulation.

Le corpus de résultats des essais nucléaires passés sert à la démonstration globale de garantie dans la démarche de simulation.

Propulsion nucléaire

Le CEA pilote également la conception, le développement et la réalisation des chaufferies nucléaires des bâtiments de la Marine nationale ainsi que la conception et la réalisation des cœurs équipant ces chaufferies. Ses équipes apportent leur soutien à la Marine nationale pour la maintenance de ses réacteurs et pour la mise en œuvre de ses installations nucléaires à terre, dédiées au soutien de la flotte en service à l’Île Longue et à Toulon. La continuité des programmes de chaufferies nucléaires nouvelles pour les générations successives de bateaux est un enjeu essentiel pour maintenir les compétences françaises en propulsion nucléaire.

Sécurité nationale

Dans la lutte contre la prolifération et le terrorisme nucléaires, le CEA apporte aussi son expertise aux services de l’État, fondée sur sa connaissance du nucléaire et des technologies de détection et d’identification.
À la demande des pouvoirs publics, le CEA conduit des recherches pour lutter contre les menaces Nucléaire, Radiologique, Biologique, Chimique et Explosifs (NRBC-E), structurées autour d’un programme interministériel de R&D, dont le pilotage a été confié au CEA. Le CEA travaille également sur les recherches en cybersécurité, en lien avec les pouvoirs publics.

Enfin, le CEA met son expertise au service de la Défense pour évaluer et maîtriser les effets et la vulnérabilité des armements conventionnels.

Pour l’ensemble de ces activités, le CEA s’appuie sur des ressources, expertises et moyens des directions opérationnelles civiles.

FAITS MARQUANTS 2021
Dissuasion

Homologation de l’extension de la durée de vie de la TN75

Le 11 mars 2021, le Directeur des applications militaires du CEA a homologué une nouvelle et dernière extension de la durée de vie de la tête nucléaire TN75 pour l’ensemble de ses performances. L’objectif de cette extension est de faciliter la transition entre les systèmes d’armes M51.1 et M51.3. Cette dernière homologation concerne tous les sous-ensembles de la TN75 et apporte les éléments de démonstration nécessaires à la garantie des performances de la TN75, en cohérence avec les exigences du système d’arme. Elle confirme le haut potentiel de cette tête nucléaire très optimisée, mise en service en 1996. Cette décision marque l’aboutissement d’un travail de grande qualité des équipes du CEA, initié dès 2008.

Dissuasion

Succès de l’essai en vol lors du lancement d’un missile balistique stratégique M51

Le 28 avril 2021 à 9h58 précises, a eu lieu avec succès le lancement d’un missile balistique stratégique M51 depuis le bassin du site d’essais des Landes de la Direction générale de l’armement (DGA). Ce missile emportait une maquette fortement instrumentée, qui a nécessité plusieurs années de préparation par les équipes du CEA dans le cadre du programme de renouvellement de la composante océanique de la dissuasion. Cet essai, qui contribue à la crédibilité de la dissuasion nucléaire française, a permis l'obtention de nombreuses données expérimentales dont l’exploitation permettra l'acquisition d'informations primordiales pour valider les options de conception prises pour le renouvellement des têtes nucléaires océaniques.

NRBC-E
Mieux évaluer une contamination au gaz moutarde

Mieux évaluer une contamination au gaz moutarde

Comme l’ypérite, plus connue sous le nom de « gaz moutarde », continue de contaminer des populations notamment lors d’accidents de manipulation avec d’anciennes munitions, le fait de disposer d’un biomarqueur pour faciliter le diagnostic ou établir la preuve d’une exposition présente un grand intérêt.

Des chercheurs de l’Irig ont identifié, avec l’Institut de recherche biomédicale des armées, un métabolite issu de l’interaction d’un analogue de l’ypérite (moins dangereux qu’elle) avec le gluthation, une molécule très présente dans les cellules et dont le rôle est d’éliminer les substances nocives. Ils ont confirmé que ce métabolite est bien excrété par des cellules en culture et l’ont détecté dans le plasma sanguin de souris exposées. Il leur reste à finaliser l’étude dans le cas de l’ypérite.

Irig : Institut de recherche interdisciplinaire de Grenoble (CEA / Université Grenoble-Alpes)

Mieux évaluer une contamination au gaz moutarde

Propulsion nucléaire

Lancement de la phase de réalisation du SNLE-3G

Le 19 février 2021, la ministre des Armées a annoncé le lancement de la phase de réalisation du futur sous-marin nucléaire lanceur d’engins de troisième génération (SNLE-3G) lors de son déplacement sur le centre technique de la Direction générale de l’armement (DGA) à Val de Reuil. Le CEA participe à la maîtrise d’ouvrage d’ensemble du programme SNLE-3G et assure, selon les termes de l’Œuvre commune Armées-CEA, le pilotage des activités de propulsion nucléaire et la maîtrise d’ouvrage de la conception et de la réalisation des cœurs et des chaufferies nucléaires embarquées. La DGA et le CEA fonctionnent en équipe de projet intégrée pour garantir, dans la durée, l’efficacité et la cohérence d’ensemble de leurs missions de maîtrise d’ouvrage de l’opération d’armement SNLE-3G.

Propulsion nucléaire

Lancement de l’APS du PA-NG

Lors de son déplacement sur le site de Naval Group à Lorient le 29 mars 2021, la ministre des Armées a lancé les études d’avant-projet sommaire (APS) du porte-avions de nouvelle génération (PA-NG). Sous une maîtrise d’ouvrage commune DGA/CEA, ces travaux vont mobiliser, pendant les deux prochaines années, plusieurs centaines d’ingénieurs de Naval Group, des Chantiers de l'Atlantique pour le navire, et de TechnicAtome pour les chaufferies. L’équipe de maîtrise d’ouvrage du CEA s’appuiera sur l’expertise des équipes du CEA (DAM et DES) et du STXN (Service technique mixte des chaufferies nucléaires embarquées), pour piloter la conception et le développement des deux chaufferies nucléaires K22 qui équiperont le futur navire de 300 mètres de long et déplaçant 75 000 tonnes.

Programme simulation

Succès de l’essai en vol lors du lancement d’un missile balistique stratégique M51

Le 12 juin 2020, a eu lieu avec succès le lancement d'un missile balistique stratégique M51 par le sous-marin nucléaire lanceur d'engin (SNLE) Le Téméraire, depuis la baie d'Audierne. Ce missile emportait une maquette fortement instrumentée, qui a nécessité plusieurs années de préparation par les équipes du CEA dans le cadre du programme de renouvellement de la composante océanique de la dissuasion. Cet essai a permis l'obtention de nombreuses données expérimentales dont l’exploitation permettra l'acquisition d'informations primordiales pour valider les options de conception prises pour le renouvellement des têtes nucléaires océaniques.

Défense conventionnelle

Mise en service initiale du lanceur pyrotechnique PERSÉE

Dans le cadre du développement de futurs systèmes d’armements conventionnels, la Direction générale de l’armement (DGA) a financé, sur le centre du CEA à Gramat, l'acquisition d’un ensemble d’équipements permettant de reproduire tout un spectre de contraintes mécaniques que subit un armement à l’impact. La partie la plus emblématique est le lanceur PERSÉE, capable de propulser un projectile de calibre 140 mm, dans une plage d’accélération maîtrisée allant du subsonique au supersonique. Commandé à la société Thiot Ingénierie sur spécifications du CEA, le lanceur a permis de réaliser un premier tir avec succès le 31 mars 2021, suivi d’essais de calibration du système et de mise au point des diagnostics novateurs associés. Les premiers essais opérationnels sont programmés en 2022.

Propulsion nucléaire

Atteinte de la pleine puissance du RES avec son premier cœur

Le 9 mars 2021, à 17h19, sur le site du CEA à Cadarache, le réacteur d’essais de la propulsion nucléaire, le RES, a atteint sa puissance maximale avec son premier cœur nucléaire. L’installation poursuit désormais à pleine puissance la phase d’expérimentation scientifique Hippocampe, destinée qualifier et valider des codes de calcul de la propulsion nucléaire. Les mesures qui seront acquises au cœur de ce réacteur seront une première dans l’histoire de la propulsion nucléaire. Ces résultats seront notamment intégrés aux standards de calcul utilisés dans les programmes futurs, sous-marin nucléaire lanceur d’engins de troisième génération (SNLE-3G) et porte-avions de nouvelle génération (PA-NG), et contribueront ainsi à sécuriser les objectifs de performance visés.