ARCANE - Atelier Régional de Caractérisation par Analyse Nucléaire Elémentaire

Deux méthodes d’analyse physique, à priori très éloignées l’une de l’autre, ont été développées au laboratoire et appliquées à l’authentification des bouteilles de vin. L’intérêt cette approche est qu’elle permet une expertise non destructive (c’est-à-dire sans ouvrir la bouteille) afin d’estimer d’une part l’âge du vin, et d’autre part la date de fabrication de la bouteille.

Les deux méthodes d’analyse sont :

• La technique de spectrométrie gamma à bas bruit de fond pour la détection du Césium 137 (137Cs) dans le vin,
• La méthode de fluorescence X induite par particules chargées produites par accélérateur, pour déterminer la composition chimique du verre des bouteilles (méthode PIXE : Particle Induced X-Ray Emission).

Le couplage des deux approches permet ainsi d’obtenir des informations factuelles sur l’authenticité d’une bouteille. Le vin n’est absolument pas altéré par les deux analyses, et le flacon peut revenir sur le circuit marchand après authentification et marquage de l’expertise par la pose d’un scellé infalsifiable.

-I- La datation du vin

La radioactivité artificielle, créée par l’homme lors des essais nucléaires atmosphériques s’est répandue dans la haute atmosphère et est retombée avec les précipitations à la surface de la terre, sur les végétaux et donc sur les grains de raisin. Lors du processus de vinification, des éléments radioactifs tels que le césium 137 (Cs137) se retrouvent dans le vin puis sont emprisonnés dans la bouteille Le rayonnement gamma émis par le Cs137 peut néanmoins aisément s’échapper du vin et traverser la paroi du verre, pour ensuite interagir avec un détecteur qui donne la teneur de cet élément dans le breuvage. Cette teneur de l’élément Cs137 dans l’atmosphère ayant varié au cours du temps, il est possible d’estimer l’année de la vendange par comparaison de la valeur obtenue pour la bouteille à expertiser à une courbe de référence réalisée au laboratoire.

-II- La détermination de l’année de fabrication de la bouteille

Le processus industriel de transformation du sable en verre a varié au cours des siècles, et s’est traduit par des changements dans la composition chimique des bouteilles. De plus, l’évolution des procédés a été également suivie d’une amélioration dans les teneurs en impuretés des matières premières. Ces deux phénomènes constituent ainsi « l’empreinte digitale » unique et non reproductible de la coulée de verre utilisée pour un lot de bouteilles. Au cours de l’expertise, on bombarde le flacon avec des particules délivrées par un accélérateur. Les rayonnements X émis lors de l’interaction avec le verre sont alors analysés par un détecteur. A chaque rayonnement X correspond un élément chimique bien défini, ce qui permet d’accéder à la composition du verre. L’étude d’un grand nombre de bouteilles certifiées a permis de constituer une base de données constituée à l’heure actuelle de plus de cinq cent références. Là encore, la comparaison de la bouteille analysée à notre base de références permettra d’obtenir l’information sur l’année de fabrication du verre.

-III- La pose d’un scellé infalsifiable

Avec ces deux méthodes, on dispose ainsi de deux approches complémentaires donnant des informations factuelles à la fois sur le vin et sur la bouteille. Un certificat d’analyse est établi pour chaque flacon expertisé, et la pose d’un scellé infalsifiable recouvrant à la fois le verre et la capsule, atteste de l’identité de l’exemplaire ayant été analysé.

Analyse du verre et du vin

Plus d’information sur

• La technique PIXE
• Le faisceau extrait
• La plateforme AIFIRA