View in

English

Évaluer la sécurité sismique des installations du CERN

|

Seismic risks around CERN
Base de données ESRI (Image: Base de données ESRI)

Entouré par les Alpes, le Jura et le lac Léman, le CERN se situe dans un environnement géologique particulièrement complexe, qui plus est une région dont l’activité sismique est non négligeable. Par rapport au reste de l’Europe, le risque sismique en Suisse est modéré, mais le Service Sismologique Suisse (SED) indique que l’activité sismique du pays n’est pas répartie uniformément : la région du Valais est la plus à risque, suivie de Bâle et de Genève.

Pour mieux comprendre le risque sismique, le CERN effectue, depuis 2021, des analyses sismiques dynamiques sur certains blocs de béton utilisés pour protéger les personnes des rayonnements ionisants dans la plupart des zones d’expériences. L’objectif est de pouvoir prédire le comportement mécanique de ce type de structure.

La réglementation actuelle relative au risque sismique concerne les bâtiments ordinaires, mais pas les installations de recherche complexes comme celles du CERN. Par ailleurs, les configurations des blocs de blindage ne sont pas couvertes par les normes européennes ou suisses. Compte tenu de ces lacunes, et afin de doter le CERN de moyens permettant d’évaluer l’activité sismique au regard de ces configurations, un nouveau projet a été mis sur pied dans le but d’élaborer une méthodologie d’évaluation adaptée et compatible avec les critères de sécurité sismique des États hôtes.

Ce projet est mené conjointement par Luca Sironi (SCE-SAM-TG), Marco Andreini (HSE-OHS-IB) et le département Faisceaux. D’autres instituts de renom, tels que l’Institut de technologie de Californie (California Institute of TechnologyCaltech), l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), l’Université de Montpellier et le Centre européen de formation et de recherche en génie sismique (EUCENTRE), y participent également.

Un rapport faisant état de la méthodologie d’évaluation proposée pour les configurations des blocs de blindage typiques du CERN sera bientôt présenté aux responsables du département SCE et de l’unité HSE. L’objectif est d’appliquer cette méthodologie aux opérations de routine, mais aussi aux études de conception des nouvelles installations et à la consolidation des installations existantes. En 2021, le CERN a étalonné le logiciel libre LMGC-90 (développé par l’Université de Montpellier) sur la base des résultats d’expériences enregistrés en 2019 par EUCENTRE à Pavie, en Italie. Le CERN affine actuellement la méthodologie d’évaluation de la sécurité sismique, d’après l’analyse dynamique différentielle réalisée, dans un souci d’amélioration continue de la sécurité au Laboratoire. L’objectif principal est de mener cette analyse sur des configurations de blocs réelles début 2023.

Jusqu’ici, les études demeuraient principalement théoriques et n’étaient pas étayées par des tests expérimentaux. À présent, non seulement ce travail a été validé par l’expérience, mais il peut dorénavant être utilisé pour les opérations de routine, ce qui en fait une nouvelle compétence au CERN. Le projet de sécurité sismique entre à présent dans sa nouvelle phase de développement, avec certains cas d’étude en préparation. Luca Sironi et Marco Andreini soulignent le potentiel de ces recherches : « Grâce à la collaboration entre les institutions, il a été possible de travailler à la pointe de la recherche dans le domaine de la sécurité sismique. Les résultats de ces études peuvent être appliqués à des types de structures similaires pour d’autres laboratoires dans le monde. »

Pour en savoir plus sur ce projet, consultez ce poster (authentification requise).