Par un matin brumeux sur les contreforts des Alpes, un hélicoptère équipé de détecteurs spécialisés survole lentement le territoire suisse, cherchant à cartographier l’invisible : le rayonnement gamma émis par des substances radioactives dissimulées sous la surface ou dispersées dans l’environnement. Ce type de mission, à la fois technique et stratégique, constitue un maillon essentiel de la surveillance radiologique nationale. C’est précisément dans ce domaine que l’Institut Paul Scherrer (PSI), le principal laboratoire de recherche multidisciplinaire de la Confédération suisse fondé en 1988, vient d’accomplir une avancée significative.
Les chercheurs du PSI ont mis au point une nouvelle méthode de calcul qui permet de localiser et d’identifier des substances radioactives depuis des aéronefs en quelques secondes, là où les procédures antérieures exigeaient plusieurs heures, voire plusieurs jours de traitement informatique. L’annonce, faite lundi par l’institut, s’appuie sur des résultats publiés dans la revue scientifique de référence Nature Communications, ce qui confère à cette percée une validation par les pairs d’une rigueur incontestable. La rapidité d’analyse ainsi obtenue modifie substantiellement les capacités opérationnelles disponibles en cas d’urgence nucléaire ou radiologique.
Le défi technique que cette méthode résout est loin d’être trivial. Lorsque des détecteurs embarqués à bord d’hélicoptères mesurent le rayonnement gamma, le spectre d’énergie capté permet en théorie d’identifier la nature des substances radioactives présentes et d’en estimer la quantité. Cependant, l’air traversé par le rayonnement et les surfaces métalliques internes de l’appareil altèrent ce signal de manière complexe, introduisant des distorsions qui compliquent considérablement l’interprétation des données brutes. Jusqu’à présent, les équipes scientifiques devaient recourir à des simulations informatiques lourdes pour corriger ces effets, un processus dont la durée rendait toute réponse en temps réel pratiquement impossible.
La solution développée au PSI repose sur une architecture méthodologique en deux temps. La simulation est désormais fractionnée en deux composantes distinctes, puis combinée à une approche statistique connue sous le nom de modélisation bayésienne. Cette technique probabiliste permet d’affiner l’analyse du spectre mesuré même dans les conditions les plus défavorables, notamment lorsque seules quelques particules de rayonnement parviennent effectivement au détecteur — une situation fréquente lors de survols à haute altitude ou face à des sources de faible intensité. Le résultat est une identification plus rapide et plus précise, tant en termes de nature de la substance que de sa localisation géographique.
Les implications pratiques s’étendent bien au-delà de la gestion de crise nucléaire. La méthode trouve une application directe dans les vols de mesure réguliers que la Suisse conduit pour surveiller la radioactivité ambiante sur son territoire, une obligation à la fois réglementaire et de souveraineté dans un pays qui exploite des centrales nucléaires et entretient un Finanzplatz sensible aux risques systémiques de toute nature. Par ailleurs, les chercheurs identifient des débouchés dans les études géophysiques du sous-sol, où la détection de rayonnements naturels permet de caractériser les formations géologiques, ainsi que dans le cadre des missions de surveillance des matières nucléaires conduites par l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA).
À l’échelle internationale, cette avancée positionne la Suisse — et le PSI en particulier — comme un acteur de premier plan dans le domaine de la physique des détecteurs et de la sécurité radiologique. Dans un contexte où plusieurs États renforcent leurs capacités de surveillance nucléaire, notamment en réponse à des tensions géopolitiques accrues, la maîtrise d’outils d’analyse rapide et fiable représente un atout stratégique autant que scientifique. Le fait que ces travaux émanent d’un laboratoire fédéral suisse, structurellement indépendant des logiques industrielles ou militaires des grandes puissances, leur confère une crédibilité particulière sur la scène internationale.