[Les pouvoirs méconnus du nucléaire] Criminalistique : élémentaire mon cher Curie !

 De la qualité de l’eau aux traces de pinceau cachées sous les chefs-d’œuvre, de la lutte contre les insectes à la protection des rhinocéros, le nucléaire déploie ses talents bien au-delà de la production d’électricité et de chaleur. Dans cette série estivale, la RGN vous invite à découvrir ces usages aussi méconnus que fascinants. Jouez les Sherlock Holmes dans cet épisode consacré aux pouvoirs méconnus du nucléaire.

Loin des scanners de science-fiction, les laboratoires de police scientifique utilisent au quotidien des outils issus de la physique nucléaire pour percer les mystères des scènes de crime et lutter contre des trafics en tout genre. Rayons X, neutrons et faisceaux d’ions sondent la matière sans la détruire, révélant des indices invisibles à l’œil nu.

Voir sans ouvrir avec les rayons X

Utilisés depuis plus d’un siècle en imagerie médicale, les rayons X équipent aujourd’hui les laboratoires de criminalistique. L’Institut de recherche criminelle de la gendarmerie nationale (IRCGN) dispose ainsi d’un système de radiographie haute définition, capable de modéliser en trois dimensions un objet ou des restes humains, avec une résolution atteignant 5 µm. Cette technique, dite tomographie à rayons X, sert par exemple à examiner un colis suspect sans le manipuler, à repérer une balle logée dans un corps, ou à reconstituer un squelette pour estimer l’âge et le sexe lors de l’identification d’une victime. Elle permet de réaliser des « virtopsies », c’est-à-dire des autopsies virtuelles non invasives.

La mémoire chimique des cheveux

L’analyse par activation neutronique (AAN) exploite l’interaction un flux de neutrons et un échantillon pour déterminer sa composition isotopique exacte. Bombardé par des neutrons, certains noyaux contenus dans l’échantillon deviennent radioactifs et émettent des rayons gamma caractéristiques. L’énergie des rayons gamma émis renseigne sur la nature des éléments présents, leur nombre sur leur concentration dans l’échantillon. Avec l’AAN, il est possible de doser des éléments chimiques à l’état de traces infimes (la limite de détection peut atteindre 10^–12 g) et le résultat obtenu est indépendant de la forme chimique de l’élément (ions, molécules) puisque l’analyse repose sur une activation du noyau de l’atome.

L’activation neutronique permet par exemple de révéler la composition de la fibre capillaire, pour y déceler la présence éventuelle de stupéfiants ou d’autres substances toxiques. Elle a ainsi permis de rouvrir le dossier de la mort de Napoléon. Dès 1960, le laboratoire de recherche de la centrale nucléaire Harwell révélait un taux d’arsenic anormal dans ses cheveux. En 2001, l’Institut de médecine légale de Strasbourg mesure des concentrations 38 fois supérieures à la normale. Mais en 2008, des physiciens de l’Institut national de physique nucléaire italien montrent que des membres de la famille Bonaparte présentaient des taux comparables dès l’enfance : c’est donc une exposition environnementale, plutôt qu’un empoisonnement, qui expliquerait ces résultats.

Balistique et fraude alimentaire

 L’AAN a aussi été exploitée dans l’enquête sur l’assassinat de Kennedy : en 1977, le chimiste Vincent Guinn analyse cinq fragments de balles retrouvés à Dallas, en dosant leur teneur en antimoine pour évaluer le nombre de tirs.

L’AAN est également mise à profit dans d’autres branches de la criminalistique. Elle peut servir à confirmer l’authenticité et la provenance d’aliments de qualité supérieure, comme des truffes, et à identifier les produits contrefaits.

Faisceau d’ions et carbone 14 : traquer les faussaires

Autre outil : l’analyse par faisceaux d’ions, qui consiste à bombarder un échantillon de protons ou de particules alpha accélérés, provoquant l’émission de rayons X ou ɣ caractéristiques des éléments présents. Cette technique fournit elle aussi des informations sur la composition et l’origine d’élément de preuve. Elle permet d’analyser des produits stupéfiants, des résidus de tir… Elle est également mise à profit dans les expertises judiciaires liées au trafic d’œuvres d’art et à la contrefaçon, avec la datation au carbone 14. ■