ACCÉLÉRATEURS DE PARTICULES

Ce sujet est traité dans les articles suivants :

1.  PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules

Écrit par : Michel CROZON, Jean-Louis LACLARE

Les modèles et théories qui synthétisent notre compréhension actuelle de la matière et de ses constituants élémentaires –  molécules, atomes, particules – ont été confrontés à une multitude d'observations expérimentales. Pour réaliser ces expériences, c'est-à-dire observer l'infiniment petit, on utilise des sondes appropriées capables de pénétrer… Lire la suite

2.  A.G.L.A.E. (Accélérateur Grand Louvre d'analyse élémentaire)

Écrit par : Jean-Pierre MOHEN

… *A.G.L.A.E. (Accélérateur Grand Louvre d'analyse élémentaire), accélérateur électrostatique tandem de 2 millions de volts construit par National Electrostatics Corporation (États-Unis), a été installé en décembre 1987 au Laboratoire de recherche des Musées de France. L'accélération de certaines particules comme les protons et les deutons permet, en… Lire la suite

3.  ANTIMATIÈRE

Écrit par : Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD

Dans le chapitre "Antimatière en laboratoire"  : … seulement en 1955 que Owen Chamberlain, Emilio Segrè et leurs collaborateurs ont pu, grâce au grand *accélérateur de Berkeley, en Californie, le Bevatron, mettre en évidence l'antiproton. En effet, pour produire une antiparticule dans un milieu uniquement constitué de matière, il faut pouvoir réaliser la conversion d'une forme d'énergie pour… Lire la suite

4.  ART & SCIENCES

Écrit par : Jean-Pierre MOHEN

Dans le chapitre "Les hautes technologies de la science et la reconnaissance du patrimoine"  : … phase gazeuse identifie les matières organiques, comme les liants, les vernis et certaines colles. *L'appareil le plus spectaculaire du Laboratoire est A.G.L.A.E. (Accélérateur Grand Louvre d'analyse élémentaire). Long de 36 mètres, cet accélérateur de faisceaux d'ions est adapté à plusieurs types d'analyse des minéraux, dont la méthode P.I.X.E. (… Lire la suite

5.  CALIFORNIUM

Écrit par : Marc LEFORT, Monique PAGÈS

Dans le chapitre "Les isotopes et leurs propriétés"  : … *Tous les isotopes se désintègrent par émission alpha et par capture électronique, à l'exception du 247 (par capture électronique seule), du 253 (par émission β^-) et du 254 (qui disparaît uniquement par fission spontanée). Les plus longues demi-vies sont, outre celle du 251 (800 ans), celle du 249 (360 ans), du 250 (13 ans), du 252 (2,65 … Lire la suite

6.  C.E.R.N.

Écrit par : Harald H. BUNGARTEN, Bernard PIRE

…  entier, retenir en Europe les physiciens européens – et même y attirer des physiciens étrangers. *Le premier synchrocyclotron de 600 MeV (mégaélectronvolt) est mis en exploitation en 1957 et permet l'observation de la désintégration d'un pion en un électron et un neutrino : un important jalon de l'élaboration de la théorie des interactions… Lire la suite

7.  COMPTON EFFET

Écrit par : Michel BAUBILLIER, Bernard PIRE

Dans le chapitre "Diffusion Compton et structure du proton"  : … final ressemble à celui de l'effet Compton original. Les résultats obtenus en 1967 par le grand *accélérateur du Stanford Linear Accelerator Center (S.L.A.C., Stanford, Californie, États-Unis) purent être interprétés comme la signature de la présence de particules élémentaires de charges fractionnaires et de taille bien inférieure à celle du… Lire la suite

8.  E.S.R.F. (European Synchrotron Radiation Facility)

Écrit par : Jean-Louis LACLARE

Dans le chapitre "Histoire des sources de rayons X"  : … à accélérer que des protons. À l'origine, le rayonnement synchrotron est juste un sous-produit des *accélérateurs à haute énergie pour la physique des particules élémentaires. À la fin des années 1960 et au début des années 1970, les sources de la première génération sont ces accélérateurs construits pour la physique des particules, puis délaissés… Lire la suite

9.  KENDALL HENRY (1926-1999)

Écrit par : Bernard PIRE

…  de plus en plus volumineux. Nommé professeur au M.I.T. en 1961, il y enseignera jusqu'à sa mort. *À partir de 1964, il se consacre avec son collègue Jerome Isaac Friedman et Richard Edward Taylor de l'université Stanford à la préparation des expériences pour l'accélérateur linéaire à électrons (le S.L.A.C.) de 3,2 km de longueur en construction à… Lire la suite

10.  LASERS À ÉLECTRONS LIBRES

Écrit par : Jean-Michel ORTEGA

Dans le chapitre "Conditions d'obtention du rayonnement laser "  : … si l'on veut obtenir une émission laser. En pratique, il faut, le plus souvent, construire un *accélérateur spécialement conçu à cet effet, dont le coût augmente avec l'énergie des photons que l'on souhaite produire. Plus la longueur d'onde que l'on veut atteindre est courte, plus le faisceau d'électrons doit être dense et peu divergent. Cette… Lire la suite

11.  LAWRENCE ERNEST ORLANDO (1901-1958)

Écrit par : Jean-Pierre LÉVIS

…  l'effet thermo-ionique et la biophysique. Son travail le plus important demeure néanmoins la *réalisation du cyclotron, le premier des accélérateurs circulaires à voir le jour, et dont l'idée lui vint dès 1929. Le premier modèle fut construit en 1930 par l'un de ses élèves, mais aboutit à un échec ; le deuxième, construit par un autre élève… Lire la suite

12.  NUCLÉAIRE - Applications civiles

Écrit par : Pierre BACHER

Dans le chapitre "Technologies innovantes ou revisitées"  : … assez sensiblement différentes de celles qui ont été envisagées il y a plus de cinquante ans. Les *systèmes pilotés par accélérateur (S.P.A., ou A.D.S. pour Accelerator Driven System), encore appelés systèmes hybrides, méritent une mention particulière car ils ont été très médiatisés dans les années 1990. Ces systèmes couplent un réacteur… Lire la suite

13.  NUCLÉAIRE - Déchets

Écrit par : Pierre BEREST, Jean-Paul SCHAPIRA

Dans le chapitre "Les composantes d'un système sous-critique assisté par accélérateur"  : … (par exemple du tungstène ou du plomb) bombardé par un faisceau intense de protons délivré par un *accélérateur d'intensité I (en A). Le nombre νs de neutrons émis par proton incident au cours de ces processus augmente avec l'énergie incidente et la masse atomique de la cible ; il est de l'ordre de 20 pour une cible épaisse de plomb… Lire la suite

14.  NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Faisceaux d'ions lourds

Écrit par : Marc LEFORT, Bernard PIRE

Dans le chapitre " Les faisceaux d'ions lourds classiques"  : … à celle des électrons gravitant autour du noyau pour que ces électrons soient perdus. Tous les *accélérateurs d'ions lourds multichargés sont donc constitués de deux étages. Dans le premier, des ions peu chargés sont accélérés. À la sortie, ils traversent une feuille mince ou un courant gazeux qui les épluche. Les ions, maintenant fortement… Lire la suite

15.  OPTIQUE - Optique électronique

Écrit par : Albert SEPTIER

Dans le chapitre "Lentilles électrostatiques"  : … ou divergent selon Φ1. Les objectifs à immersion constituent un système à la fois* accélérateur et focalisateur pour les particules émises par la source appelée cathode. Chaque point de celle-ci émet des particules dans toutes les directions, avec des énergies initiales très faibles (quelques dixièmes d'électronvolt). Ces… Lire la suite

16.  PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

Écrit par : Maurice JACOB, Bernard PIRE

Dans le chapitre "Les moyens de recherche"  : … *Il s'agit d'accélérer les particules élémentaires (électrons, protons) à des énergies de plus en plus élevées. Les développements technologiques permettent de construire des accélérateurs de plus en plus puissants dans des limites budgétaires acceptables. On est ainsi passé ainsi de 100 MeV (1950) à plusieurs dizaines de gigaélectronvolts (1975) et… Lire la suite

17.  PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

Écrit par : Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE

Dans le chapitre "L'électron classique"  : … L'accélération centripète subie par un électron tournant sur une trajectoire circulaire dans un *accélérateur de particules, appelé à l'origine synchrotron à électrons, produit un rayonnement similaire à celui d'un atome. Cependant, du fait de l'accélération, la vitesse devient progressivement proche de celle de la lumière, et le rayonnement se… Lire la suite

18.  PHYSIQUE - Physique et informatique

Écrit par : Claude ROIESNEL

Dans le chapitre "Physique subatomique"  : … par la physique des hautes énergies, qui est complètement informatisée, depuis le contrôle des *accélérateurs jusqu'à l'interprétation des résultats. Le volume de données transmis par les détecteurs dans les superaccélérateurs devient si grand que l'on ne peut en stocker qu'une partie. Le taux d'interaction dans le grand collisionneur de… Lire la suite

19.  PROTONTHÉRAPIE

Écrit par : Sabine DELACROIX, Jean-Louis HABRAND

… dans l'eau de 15 à 35 centimètres. Les machines les plus adaptées à leur production sont les grands *accélérateurs de types cyclotron (quelques dizaines de MeV) et synchrocyclotron (plusieurs centaines de MeV). De telles machines n'étaient employées jusqu'à présent que pour la recherche sur la physique des particules et sont désormais accessibles à… Lire la suite

20.  RADIOÉLÉMENTS & RAYONNEMENTS IONISANTS

Écrit par : Jean-Louis BOUTAINE, René COPPENS, Pierre GUERIN de MONTGAREUIL, Richard HOURS, Jean-René PUIG

Dans le chapitre "Irradiation par accélérateurs"  : … particules chargées, d'énergie élevée : alphas, deutons, protons, ions lourds, produites par des *accélérateurs (cf. accélérateurs departicules), peuvent vaincre la répulsion électrostatique du noyau et y provoquer des réactions qui donneront le plus souvent naissance à des radioéléments de nature chimique différente de celle du noyau… Lire la suite

21.  RUBBIA CARLO (1934- )

Écrit par : Robert KLAPISCH

…  il obtient en 1958 une bourse pour poursuivre ses recherches à l'université Columbia à New York. *Doté d'un synchrocyclotron, le laboratoire Nevis était à cette époque l'un des centres les plus avancés dans le domaine de l'interaction faible auquel Carlo Rubbia va consacrer l'essentiel de ses recherches pendant les trois décennies suivantes.… Lire la suite

22.  THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE

Écrit par : Robert DAUTRAY, Pascal GARIN, Michel GRÉGOIRE, Guy LAVAL, Jean-Paul WATTEAU, Joseph WEISSE

Dans le chapitre "Autres approches : faisceaux de particules et hautes puissances pulsées"  : … ont de meilleurs rendements que les lasers, rendements pouvant atteindre jusqu'à 80 p. 100. *Accélérateurs d'électrons et d'ions légers ont tout d'abord été utilisés. Cependant, le transport des particules sur plusieurs mètres et surtout leur focalisation sur la cible soulèvent des problèmes. Jusqu'ici, les résultats des expériences faites… Lire la suite

23.  TRANSURANIENS

Écrit par : Hubert DOUBRE

Dans le chapitre "Fusion induite par des ions lourds"  : … l'élément 102 nécessitait une cible de fermium, alors trop rare. Vers 1960, le développement *des accélérateurs [Hilac (heavy ions linear accelerator) à Berkeley, cyclotron U-300 à Dubna (ex-U.R.S.S.), Unilac (universal linear accelerator) au G.S.I. (Gesellschaft für Schwer-Ionenforschung) de Darmstadt (Allemagne)] et des… Lire la suite

24.  VAN DER MEER SIMON (1925-2011)

Écrit par : Bernard PIRE

…  européen de physique des particules), il participa à la réalisation technique des différents *accélérateurs de particules jusqu'à sa retraite en 1990. De 1967 à 1976, il y fut responsable du fonctionnement des aimants des premiers anneaux de collisions proton-proton (les I.S.R., Intersecting Storage Rings) puis du grand synchrotron de 400 GeV… Lire la suite

25.  WALTON ERNEST THOMAS SINTON (1903-1995)

Écrit par : Bernard PIRE

…  jugeait l'expérience par trop hasardeuse, John Cockcroft et Ernest Walton inventèrent le premier *accélérateur de particules digne de ce nom. Après avoir isolé des protons, par l'effet d'une décharge électrique ionisant des atomes d'hydrogène contenus dans une petite enceinte, et les avoir extraits par l'action d'un champ électrique modéré, les… Lire la suite

26.  WILSON ROBERT RATHBUN (1914-2000)

Écrit par : Bernard PIRE

…  directeur du laboratoire d'études nucléaires de l'université Cornell dans l'État de New York. *En vingt ans, il y dirige la construction de quatre accélérateurs d'électrons de plus en plus puissants et participe à de nombreuses expériences, démontrant en particulier l'existence d'états « excités » du proton. Lorsque la Commission de l'énergie… Lire la suite