Guy Tavernier

Guy Tavernier

Guy Tavernier à 46 ans en 1970

Biographie

Naissance	29 mai 1924 Charleroi
Décès	7 octobre 1996 (à 72 ans) Louvain
Nationalité	belge
Activité	Physicien

Autres informations

Distinctions	Officier de l'ordre de Léopold II‎ Chevalier de l'ordre de la Couronne

Guy Tavernier (29 mai 1924 à Charleroi – 7 octobre 1996 à Louvain), est un physicien nucléaire belge. Il a fait plusieurs découvertes en physique atomique et physique des particules et fut le père du nucléaire belge.

Biographie et recherches

Guy Charles Tavernier, fils de Lodoïs Tavernier et de Maria Schoeffer, suivit sa famille à Londres au début de la guerre où il termina ses humanités au collège belge de Buxton. Il écrivit un peu plus tard un traité d'astrophysique, initié en septembre 1941, alors qu'il n'avait que 17 ans.

Il fit ses études à l'Imperial College de l'université de Londres et obtint son doctorat (PhD) en Sciences physiques et mathématiques sous la direction du Prix Nobel de physique George Paget Thomson. Pour son doctorat, il avait mis au point un accélérateur linéaire de particules Van de Graaff qui leur permit d'obtenir de hauts voltages, jusqu'à 3 millions de volts déjà la première année de mise au point, 4 millions de volts étant en ligne de mire, ce qui représenta alors la machine la plus puissante de son genre au monde. Utilisant son Van de Graaff, il accéléra des noyaux de tritium sur une cible de deutérons et provoqua ainsi une nouvelle réaction nucléaire qui produisit pour la première fois deux isotopes de l’hélium, à savoir l’hélium 3 et l’hélium 5.

Il fut rappelé en Belgique par Marc de Hemptinne, prix Francqui, qui lui offrit la direction du nouveau Centre de physique nucléaire au département de physique de l'Université Catholique de Louvain en Belgique où travaillait aussi Georges Lemaître, le père de la théorie de l'Atome primitif (Big Bang). Pionnier du nucléaire en Belgique, il y construisit, aidé de son expérience anglaise, en trois mois, le premier accélérateur Van de Graaff en Belgique en 1948 et y eut aussi, la même année, la copaternité du premier cyclotron belge de Louvain, dont le cœur est toujours visible sur la borne centrale de l'avenue en face du cyclotron de l'université de Louvain-La-Neuve.

Illustration de la Crête de Tavernier, phénomène qu'il découvrit en 1948 et qui se caractérise par l'accroissement de la dose d'irradiation de certains rayonnements dans l'organisme avant sa décroissance exponentielle

En 1948 également, il découvrit la « Crête de Tavernier » c'est-à-dire le phénomène alors inconnu d'accroissement de la dose d'irradiation des rayons gamma au début de leur pénétration dans un organisme, avant de décroître exponentiellement avec la profondeur. Il mit aussi en évidence que la longueur de diffusion valable pour de l'eau pure, et utilisée jusqu'alors dans les calculs, n'était pas adaptée pour les tissus biologiques. Ce passage par un maximum, phénomène d'ailleurs semblable pour les rayons X et gamma et les faisceaux de photons et de neutrons, généra de nouvelles règlementations dès 1950 au niveau international et la dose jusqu'alors admise de 1,2 Röntgen par semaine fut ramenée à 0,3 Röntgen par semaine, ce qui sauva pas mal de vies, notamment celles exposées lors des radiographies réalisées à l'hôpital.

En 1950-51, il mesura avec précision la corrélation angulaire béta-gamma du rubidium 86. En juin de cette année 1951, il épousa Marie-Thérèse Verhoustraeten avec qui il aura quatre enfants : Martine, Michèle, André et Jean-Louis.

Il proposa, à la mi-juillet 1952, lors de son séjour au Laboratoire national d'Argonne, l'utilisation de l'eau légère pour le refroidissement des réacteurs nucléaires, alors que jusqu'alors les réacteurs civils étaient refroidis à l'air. Les Américains Walter Zinn, Spinrad et Untermayer lui répondirent de pousser cette idée à fond. Il en fit une étude complète pour le cas d'un réacteur uranium-graphite refroidi à l'eau. De nos jours, la toute grande majorité des réacteurs nucléaires de la planète sont refroidis à l'eau, tels les PWR (réacteurs à eau pressurisée) et les BWR (réacteurs à eau bouillante).

Lors de ce séjour à Argonne, il y mit également au point une nouvelle technique de mesure de la section efficace de l'or, fort utile dans les mesures neutroniques. À son retour à Bruxelles, il imagina un autre dispositif pour mesurer à son tour la section efficace de l'hydrogène qui était restée difficile à évaluer.

Il mit ensuite au point une source stable de neutrons radium-beryllium (précision de 2 %) qui resta plusieurs années la source étalon et référence standard internationale connue sous le nom de source de neutrons standard Union minière, du nom de la société où il continua ses recherches une bonne partie des années cinquante au département Radium. Il mit aussi au point, à cette occasion, une méthode de mesure neutronale de haute précision basée sur les intégrales spatiales de la densité de ralentissement des neutrons.

Au cours de ses recherches sur les mesures absolues de neutrons, il découvrit en 1954 le phénomène de l'absorption des neutrons thermiques par la source émettrice elle-même. Il confirma et précisa aussi le taux d'absorption des neutrons rapides par l'oxygène de l'eau, phénomène jusqu'alors négligé et pourtant ô combien important à connaître vu l’utilisation en vue de l’eau légère dans bon nombre de futurs réacteurs nucléaires. C’est la connaissance précise de ces valeurs de sections efficaces et d'absorptions de l'hydrogène et de l'oxygène qui a permis d’utiliser l’eau légère non seulement comme refroidisseur mais également comme modérateur. Pour Irène Curie, Prix Nobel de chimie, qui s'interrogeait sur la question, il confirma enfin que les sources de radium émettaient invariablement une petite quantité de neutrons.

Guy Tavernier devant la première pile atomique belge dans laquelle il réalisa la première réaction nucléaire en chaîne en Belgique le 1^er mars 1954

Le 1^er mars 1954, il réalisa à l'École royale militaire face au Parc du Cinquantenaire à Bruxelles la première réaction nucléaire en chaîne en Belgique dans la première Pile exponentielle uranium-graphite belge qu'il y avait construite, et ce en utilisant sa source de neutrons RaBe qu'il avait mise au point. Il y détermina ainsi les caractéristiques du futur réacteur RB1 (rebaptisé BR1) qui sera installé à Mol en 1956. Ce RB1 était en fait sa Pile exponentielle qui avait été démontée, stockée puis remontée à Mol deux ans plus tard.

Il sera ainsi le principal concepteur belge de ce réacteur de tests BR1 et aussi du réacteur de puissance BTR (rebaptisé BR3), de même qu'il fit aussi une série d'études préliminaires pour la conception du réacteur d'essais de matériaux, le BR2.

Il fut le père du premier petit réacteur nucléaire de recherche belge (Thetis), installé à l'université de Gand, et qui restera le seul réacteur de conception entièrement belge et qui aura une durée de vie de 37 ans. Lors de l'étude de la conception de ce réacteur, vers 1956 ou 57, il réalisa probablement une première mondiale, à savoir la compaction de poudre d'oxyde d'uranium par vibration, et dont la recherche de la fréquence de résonance fut réalisée… dans le garage de son domicile privé. Dans le délai extrêmement court d’octobre à décembre 1957, dans les locaux de la GNEC en Floride, il réalisa un véritable marathon pour concevoir un réacteur BWR de 125 MW qui aurait dû être le premier réacteur de puissance producteur d’électricité installé en Belgique, mais qui sera finalement installé en Suède. Il fut aussi le père du petit réseau nucléaire sous-critique installé en démonstration à l'Exposition universelle de 1958 à Bruxelles (Expo 58).

En 1963, il réalisa une autre première mondiale en introduisant pour la première fois 12 barreaux enrichis avec du plutonium dans un réacteur, le BR3 de Mol en l'occurrence.

Le 31 janvier 1957, il fut cofondateur de la Belgonucléaire SA dont il deviendra l'administrateur directeur général en 1965 jusqu'à l'approche de sa retraite. Il fut rapporteur pour la Belgique aux trois conférences internationales de Genève sur la sûreté des réacteurs nucléaires. Spécialiste mondial du combustible au plutonium et des réacteurs rapides surgénérateurs, cela mena la Belgonucléaire à être choisie comme architecte industriel par la France pour la conception et la construction des deux premiers réacteurs rapides dans la Communauté Européenne, à savoir les réacteurs Harmonie et Masurca de Cadarache. Ce savoir-faire et la maîtrise de ces technologies lui permirent de mettre sur pied l'usine de Dessel qui en 1974 fut pas moins que la première usine de fabrication de combustible uranium en Europe, la première usine de fabrication de combustible plutonium au monde et la première usine de retraitement de combustible en Europe.

Il apporta de nombreuses idées à la conception d'un grand nombre de réacteurs au cours de la suite de sa carrière qui devint, dès ce moment, progressivement scientifico-industrielle, en mettant toujours l'originalité, la fiabilité et la sécurité au premier plan. À titre d'exemple, en 1957, c'est lui qui décida et exigea des Américains qui travaillaient partiellement sur le BTR (rebaptisé BR3), et les Américains n'avaient jamais vu ça - c'était à nouveau une première mondiale - d'enfermer tout le cycle primaire, y compris le blindage en béton, dans une sphère en acier de 22 mm d'épaisseur pouvant résister à des surpressions importantes et contenir tout accident nucléaire. Il continuera en fait longtemps à concevoir des réacteurs de recherche qui permettaient de mettre en évidence certains phénomènes physiques ou d'en tirer parti, tel avec le réacteur rapide pulsé SORA qui permettait d'obtenir des pulses puissants de neutrons et de durées extrêmement courtes.

Conscient de l'importance de l'informatique qu'il introduisit à la Belgonucléaire, elle fut ainsi la première société à utiliser un gros ordinateur en Belgique et il fut cofondateur en 1969 du Centre d'Informatique Générale (CIG), la première société purement informatique en Belgique.

Le 8 février 1969, il fut parmi les quelques scientifiques belges qui accueillirent à Bruxelles Frank Borman, le commandant de bord de la mission spatiale Apollo 8, pour une réunion de travail au Conseil National de la Politique Scientifique. Un des sujets discutés fut le propulseur nucléaire pour satellites de Belgonucléaire pour le projet européen ELDO.

Il fit participer la Belgonucléaire au consortium chargé de la conception de la centrale solaire d'Almeria dans le sud de l'Espagne et aussi à la construction de dispositifs solaires de pompage et de purification d'eau aux UV pour le tiers monde.

Il fut administrateur, vice-président ou président de plusieurs sociétés, membre de nombreuses sociétés savantes et vice-président ou président de plusieurs conférences nucléaires Internationales ENS/ANS (Société nucléaire européenne et American Nuclear Society) de 1975 à 1986. Son dynamisme et sa grande valeur scientifique contribuèrent à donner, à l'époque, à la Belgique une meilleure indépendance énergétique et un savoir-faire qui s'exportait dans le monde entier.

Honneurs

• Chevalier de l'Ordre de la Couronne en 1967 (à 43 ans)
• Officier de l'ordre de Léopold II
• Knight Grand Commander of the Order of the Holy Cross of England en 1967
• Exceptional Service Award en 1980 de l'American Nuclear Society (ANS) dont il fut également Fellow, titre méritoire exceptionnellement donné à un scientifique en dehors des États-Unis.
• Président honoraire de la Société européenne d'énergie nucléaire (ENS)

Affiliations à des sociétés savantes

• Membre de la Atomic Scientist Association
• Associated Member du Royal College of Sciences (UK)
• Membre de la New York Academy of Sciences
• Membre à vie de la British Institute of Radiology
• Membre et Administrateur effectif de la Société Royale Belge des Ingénieurs et Industriels
• Membre à vie de l'American Institute of electrical and electronics engineers (IEEE)
• Cofondateur, Membre du Bureau et du Conseil, Vice-Président et Président honoraire de la Société Européenne d'Énergie Nucléaire (ENS)
• Membre du Conseil de Direction et Fellow de l'American Nuclear Society (ANS)
• Membre de l'American Physical Society
• Membre de l'Institute of Physics (UK)
• Membre de la Physical Society (London)
• Membre de la National Geographic Society (EU)
• Membre de la Société Belge de Physique
• Membre de la Société Royale d'Astronomie d'Anvers
• Membre de nombreuses autres sociétés scientifiques belges et étrangères

Références (non exhaustive)

• Rapport sur les travaux effectués à l'Imperial College durant l'année académique 1945-1946, G.Tavernier, Bruxelles, 20 août 1946 (rapport pour la Fondation Francqui) et lettres à Renault de Terwangne, président de la Société d’astronomie d’Anvers, et à son père Lodoïs Tavernier, janvier 1946.
• Ion sources for accelerators, Tavernier, PhD Thesis, Imperial College, University of London, 1947
• Ion Guns, Tavernier, The Royal College of Science Journal, volume XVII, p. 117–121, 1947
• Note sur la distribution de l'ionisation secondaire produite par un flux de neutrons tombant sur une substance hydrogénée, P. Capron, E. Crèvecœur, M. Faes et G. Tavernier, Bulletin de l'Académie Royale de Belgique, série 5, tome 4, p. 906, décembre 1948
• "Histoire de la réglementation nucléaire en Belgique", Dopchie. (Cette valeur de 0,3 Rœntgen sera encore divisée par trois en 1958 pour tenir compte des risques potentiels d'effets génétiques).
• Théorie générale de l'irradiation par les gamma (réaction n + H1 > D² + γ) d'un élément de volume dans un modérateur hydrogéné semi-infini exposé à des neutrons thermiques, Tavernier, 1949
• Tolerance flux of Thermal neutrons, P.Capron, M.Faes et G.Tavernier, Nature, vol 163, p. 129, 22 janvier 1949
• Équipement électronique des jauges à vide de la machine Van de Graaff de Louvain, G.Tavernier et Y.Hecq, Ann. Soc. Sc.de Bruxelles, série I, t, LXIV, p. 22, 1950
• Générateur de Van de Graaff pour l'accélération des électrons, L.Gillon et G.Tavernier, III^e Congrès National des Sciences, Bruxelles, 1950
• Rapport sur les travaux effectués à Argonne en mai-juillet 1952, Tavernier et al, 1952
• Calcul d'un réacteur uranium-graphite refroidi à l'eau ordinaire, G.Tavernier, rapport mission CEAEN à l'Argonne National Laboratory, juillet 1952
• Théorie des corrélations angulaires béta-gamma, G.Tavernier, rapport mission CEAEN à l'Argonne National Laboratory, juillet 1952
• Détermination de la section efficace de scattering de l'or, G.Tavernier, rapport mission CEAEN à l'Argonne National Laboratory, juillet 1952
• Absolute measurement of neutron fluxes and sources, G.Tavernier et A.Detroyer, Conf.Int.des Réacteurs à eau lourdes, Kjeller, Oslo, 14 août 1953
• The depression of neutron flux by a foil detector, A.De Troyer et G.Tavernier, Classe des Sciences, Bull. Ac. Roy. Belgique, série 5, tome XXXIX, 10 octobre 1953
• Réacteurs de puissance à uranium naturel : refroidissement central par eau, modérateur en graphite, G.Tavernier et A.De Troyer, Union Minière, 1953
• Absolute measurement of the Union Minière neutron standard, A.de Troyer et G.Tavernier, Bull. Académie Royale de Belgique, série 5, tome XL, p. 150-166, 6 février 1954
• Standard neutron sources, G.Tavernier et A.Detroyer, Symposium international sur la standardisation des sources à neutrons à Harwell, 8-9 juillet 1954
• Actual international status of absolute measurements, G.Tavernier et A.De Troyer, Symposium international sur la standardisation des sources à neutrons à Harwell, 8-9 juillet 1954
• Rapport final sur la première Pile Exponentielle Belge - Buckling B² de piles existantes, Tavernier, CEAN, 23 août 1954
• Rapport final sur l'expérience de la pile exponentielle, G.Tavernier, M.Nève de Mévergnies et Léonard, CEAN, 1954
• Interprétation des résultats de l'expérience de la pile exponentielle: effet de l'agrandissement des chenaux, Tavernier, n^o 5000.839, CEAN, 1954
• Sur l'absorption dans l'eau des neutrons rapides d'une source Ra-Be, A.De Troyer et G.Tavernier, 17^e Congrès International de Chimie Industrielle, Bruxelles, 11-20 septembre 1954
• Note sur les caractéristiques des alliages Al-U riches en Al pour un réacteur d'essai de matériaux, Tavernier, CEAN, 17 février 1955
• Possibilité de réalisation d'un réacteur d'essai de matériaux donnant un flux de 10^14 neutrons cm⁻²·s⁻¹ avec de l'U enrichi à 20 % et de l'eau légère, Tavernier, CEAN, 25 février 1955
• Influence des éléments constitutifs sur les caractéristiques d'un réacteur thermique, Tavernier, Bull. Scient. Ass.Ing.Elec. (AIM), N^o 4, avril 1955
• Note de calculs d'un réseau hétérogène avec un modérateur contenant de l'uranium, Tavernier, 23 avril 1955
• Note sur les sections de fission et de capture de l'U, Tavernier, 6 mai 1955
• Réacteur d'essais de matériaux, Tavernier, CEAN, 5 juillet 1955
• Rapport de la délégation Belge à la conférence de Genève: questions fondamentales de physique nucléaire, Tavernier, 19 octobre 1955
• The Belgian thermal power reactor of 11,5 MW, Tavernier, SEEN, Conférence de Naples de la Société Européenne d'Énergie Atomique, 21-26 mai 1956
• Chargement BRI pour Φ = 10^13 neutrons cm⁻²·s⁻¹, Tavernier, 1956
• Le réacteur de puissance de l'exposition de Bruxelles 1958, Tavernier, SEEN, 8 mai 1956
• La Centrale Nucléaire Pilote de Mol: Le premier réacteur de puissance à installer en Belgique, Tavernier, journal des ingénieurs, n^o 2, p. 9–15, 1957
• Belgian Thermal Reactor (BR-3), A.Del Campo, P. Erkes et G. Tavernier, 1958-59
• A 125 MW indirect cycle boiling water power reactor, W.Zinn, J.West et G.Tavernier, Second UN International Conference on Peaceful Uses of Atomic Energy, A/CONF.15/P/1801, Genève, 6 juin 1958 (ce réacteur ne sera pas installé en Belgique pour cause de licence Westinghouse obtenue par les ACEC)
• Réacteurs rapides: considérations physiques, G.Tavernier et E.Fossoul, Atome et industrie, n°I 5/1, 1958
• Réacteurs rapides: Sécurité intrinsèque des réacteurs rapides, G.Tavernier et E.Fossoul, Atome et industrie, n°I 5/2, 1958
• Réacteurs rapides: Emploi des métaux liquides, G.Tavernier et E.Fossoul, Atome et industrie, n°I 5/3, 1958
• Les réacteurs de recherche, G.Tavernier, 21 mai 1959
• Raisons d'être du programme Belgonucléaire de surchauffe nucléaire, G.Tavernier, BN, 18 août 1959
• Physique d'un réacteur Belgonucléaire pour Universités, E.Fossoul, C.Dehon, P.De Myttenaere, G.Tavernier, Société Belge de Physique, 6 janvier 1960
• Mesures dynamiques d'un réseau sous-critique au moyen d'une machine de Van de Graaff pulsée, W.Carpentier, L.Stevens, G.Tavernier et P.Ketchum, BN-4 (BN600601), juin 1960
• Expériences sous-critiques pulsées dans un milieu hétérogène, E.Fossoul, M.Stiévenart et G.Tavernier et al, BN-6401-31, 30 juin 1960
• BR-3: Design Philosophy and Plant construction, P.Erkes et G.Tavernier, Nuclear Engineering, vol 5, n^o 51, août 1960
• Étude des caractéristiques des réacteurs expérimentaux rapides et avant-projet d'ensembles critiques rapides, Tavernier et al., Belgonucléaire, 1^er décembre 1960
• Les fusées spatiales et l'énergie nucléaire, Tavernier, BN, 5 février 1962
• Propulseur-générateur spatial de 100 kWe: avant projet, Tavernier, BN-6205-24, 24 mai 1962
• Pile de la fusée nucléaire: expériences sous critiques et critiques pulsées, Tavernier, BN-6206-25
• Masurca. Maquettes critiques à neutrons rapides. Description fonctionnelle et objectifs, A.P.Schmitt, F.Storrer, G.Vendryes, G.Tavernier et J.Van Dievoet, Proceedings du symposium on exponential and critical experiments, A.I.E.A., Amsterdam, The Netherlands, vol. 1, p. 135-155, 2-6 septembre 1963 (réacteurs Harmonie et Masurca : mission confiée à la Belgonucléaire par Euratom-CEA français suivant contrat d’association signé en 1962)
• Programme physique plutonium: caractéristiques diverses de réseaux (Pu-U) O₂ - H₂O, Tavernier, BN-6303-09
• Programme physique plutonium: rapport d'avancement du programme sous-critique pulsé, R.Delrue, E.Fossoul, M.Stievenart et G.Tavernier, BN-63.12.31, décembre 1963
• "HERMES" - Réacteur surchauffeur à neutrons rapides, G.Tavernier, J.Chermanne, C.Descamps, M.Egleme, E.Fossoul, E.Jonckheere, J.Morelle, M.Stiévenart, L.Tollet et J.van Dievoet, Belgonucléaire, 13 avril 1964
• The pulsed fast reactor as a source for pulsed neutron experiments, V.Raievski, W.Kley, G.Tavernier, J.van Dievoet, H.Hildenbrand et H.Schwarz, Pulsed neutron research Vol II, International atomic energy agency, Vienne, 1965 (réacteur SORA pour SOurce RApide)
• Le Plutonium: une industrie nucléaire de pointe, Tavernier, 15^e exposition internationale nucléaire, Univ de Liège, 10-12 juin 1970
• Plutonium recycle in thermal reactors - status report, G.Tavernier et E.Vanden Bemden, BN 7008-03, août 1970
• Uranium managment, Tavernier, 4th FORATOM (en) congress, Stockholm, 21-23 september 1970
• L'énergie nucléaire et l'approvisionnement en énergie de la communauté européenne, Tavernier, groupement professionnel de l'industrie nucléaire, août 1970
• Les centrales rapides, filière de bientôt, Tavernier, 16^e exposition internationale nucléaire, Université de Liège, 9-11 juin 1971
• Réacteurs nucléaires en Belgique: le présent et les perspectives d'avenir, Tavernier, 17^e exposition internationale nucléaire, Université de Liège, 14-16 juin 1972
• Problèmes actuels de l'économie nucléaire, Tavernier, BBL, 21 novembre 1973
• La crise de l'énergie - L'énergie nucléaire, dans Reflets et perspectives de la vie économique, Tavernier, tome XIII, 1974 - 4
• Perspectives on the transfer of engineering technology, Proceedings of the International conference on nuclear technology transfer, Madrid, 14-19 octobre 1985
• Chapitre: "La Belgique et le nucléaire après la seconde guerre", G.Tavernier, dans "Un demi-siècle de nucléaire en Belgique - Témoignages", Belgian Nuclear Society, Édité par Mémoires d'Europe, (ISBN 9-052-01405-1), 1994

Lien externe

• Marc de Hemptinne, par Pierre Macq