L.H.C. (Large Hadron Collider)

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Localisation du LHC

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Détection du boson de Higgs

Détection du boson de Higgs
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Désintégration d’un méson Bs en une paire de muons

Désintégration d’un méson Bs en une paire de muons
Crédits : LHCb/ CERN

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Construction du LHC et premières données

La construction du LHC commence en 1998, deux ans avant l’arrêt du LEP (le 20 novembre 2000), et durera dix ans. Les travaux de recherche et développement ont quant à eux débuté dès 1990 et près de vingt ans seront nécessaires pour mettre au point tous les appareillages. Le système d’accélération des particules est constitué par un ensemble de seize cavités radiofréquence (enceintes métalliques abritant un champ électromagnétique). Cependant, ce sont ses 9 000 et quelques aimants qui font du LHC une machine exceptionnelle. Parmi eux, les 1 232 dipôles qui servent à courber la trajectoire des faisceaux ont constitué un véritable défi technologique : dix ans de recherche et développement, quatre générations de prototypes, puis quatre ans de production industrielle. Il s’agit d’aimants supraconducteurs de quatorze mètres de longueur, pesant trente-cinq tonnes et qui doivent être alignés le long du tunnel avec une précision d’une centaine de micromètres. La supraconductivité – propriété de certains matériaux à conduire l’électricité sans aucune résistance ni perte d’énergie, généralement à très basse température – permet de générer un champ magnétique intense (8,3 teslas, soit 100 000 fois le champ magnétique terrestre) nécessaire pour maintenir les faisceaux de très haute énergie sur leur trajectoire circulaire. Pour cela, les aimants supraconducteurs doivent être refroidis à très basse température (1,9 kelvin), grâce à un système cryogénique de près de vingt kilomètres de longueur.

La construction du LHC a coûté 4,8 milliards de francs suisses (salaires inclus). Pour supporter un tel coût, il a fallu un financement international : il a été assuré majoritairement par la vingtaine d'États membres du Cern et complété par des pays participant au projet tels que les États-Unis, le Japon, la Russie, le Canada ou encore l'Inde. En outre, la construction des détecteurs ATLAS et CMS a coûté 500 millions de francs suisses chacun, celles d'ALICE et L [...]


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Écrit par :

  • : directrice de recherche au CNRS, laboratoire de physique nucléaire et de hautes énergies, Paris

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Pour citer l’article

Lydia ROOS, « L.H.C. (Large Hadron Collider) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/large-hadron-collider/