ACCÉLÉRATEURS DE PARTICULES

Article principal

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules

  • Écrit par Michel CROZON, Jean-Louis LACLARE
  • 3 105 mots
  • 3 médias

  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...

Articles associés

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

  • Écrit par Jean-Pierre MOHEN
  • 289 mots

  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...

• ANTIMATIÈRE

  • Écrit par Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD
  • 6 099 mots
  • 4 médias
  C'est 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...

• ART & SCIENCES

  • Écrit par Jean-Pierre MOHEN
  • 5 425 mots
  • 3 médias
  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. (Particle Induced X Emission), l'équivalent d'une fluorescence...

• CALIFORNIUM

  • Écrit par Marc LEFORT, Monique PAGÈS
  • 821 mots
  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...

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 5 650 mots
  • 6 médias

  Dès le début des années 1930, les physiciens se sont interrogés sur les raisons de la stabilité des noyaux atomiques formés de protons, de charge électrique positive, et de neutrons, de charge nulle. La force responsable de cette cohésion, plus intense que les forces électriques qui causent...

• COMPTON EFFET

  • Écrit par Michel BAUBILLIER, Bernard PIRE
  • 2 247 mots
  • 4 médias
  ...photon virtuel avec un proton, sans se préoccuper si l'état 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...

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

  • Écrit par Jean-Louis LACLARE
  • 2 222 mots
  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,...

• EUROPEAN XFEL (laser européen à électrons libres et à rayons X)

  • Écrit par Gabriel GACHELIN
  • 1 252 mots
  • 4 médias

  Le laser européen à électrons libres et à rayons X de quatrième génération, construit à Hambourg en Allemagne, a été inauguré le 1^er septembre 2017 après une mise en service préliminaire en mai 2017. Cet accélérateur linéaire est à ce jour la source de rayons X monochromatiques...

• KENDALL HENRY (1926-1999)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 802 mots

  Physicien américain né le 9 décembre 1926 à Boston (États-Unis) et décédé accidentellement le 15 février 1999, alors qu'il s'adonnait à la photographie en plongée dans un lac du parc naturel de Wakulla Springs en Floride. Prix Nobel de physique en 1990 pour la découverte...

• LASERS À ÉLECTRONS LIBRES

  • Écrit par Jean-Michel ORTEGA
  • 1 953 mots
  ...l'onduleur et la cavité optique avec un soin particulier 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...

• LAWRENCE ERNEST ORLANDO (1901-1958)

  • Écrit par Jean-Pierre LÉVIS
  • 323 mots
  • 1 média

  Physicien américain né le 8 août 1901 à Canton (Dakota du Sud) et mort à Palo Alto (Californie) le 27 août 1958. Après des études effectuées dans les universités du Dakota du Sud, du Minnesota et de Chicago, Ernest O. Lawrence soutient, en 1925, sa thèse de doctorat à Yale, où il devient professeur...

• LHC (Large Hadron Collider)

  • Écrit par Lydia ROOS
  • 2 107 mots
  • 3 médias

  Le LHC (Large Hadron Collider) ou grand collisionneur de hadrons est l’accélérateur de particules le plus puissant au monde. Il est situé dans un tunnel circulaire de 27 kilomètres de circonférence à une centaine de mètres sous terre, près de Genève, à la frontière franco-suisse. Il...

• LIBERTÉ ASYMPTOTIQUE, physique

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 558 mots

  Deux articles publiés dans le numéro du 25 juin 1973 des Physical Review Letters (organe de la Société américaine de physique), écrits par deux brillants étudiants américains, H. David Politzer (né en 1949) et Franck Wilczek (né en 1951), et le directeur de thèse du second, David...

• NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Faisceaux d'ions lourds

  • Écrit par Marc LEFORT, Bernard PIRE
  • 6 360 mots
  • 5 médias
  ...accroît sa charge. Il suffit que sa vitesse soit supérieure 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...

• NUCLÉAIRE - Applications civiles

  • Écrit par Pierre BACHER
  • 5 917 mots
  • 9 médias
  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 incapable par lui-même d'entretenir une ...

• NUCLÉAIRE - Déchets

  • Écrit par Pierre BEREST, Jean-Paul SCHAPIRA
  • 9 649 mots
  • 8 médias
  ... constituée d'un matériau de nombre de masse élevé (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 ν_s de neutrons émis par proton incident au cours de ces processus augmente avec l'énergie incidente...

• OPTIQUE - Optique électronique

  • Écrit par Albert SEPTIER
  • 4 243 mots
  • 5 médias
  Les objectifs à immersion constituent un système à la foisaccélérateur 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)....

• PALAIS DE LA DÉCOUVERTE

  • Écrit par Jean-Pierre MAURY, Denis SAVOIE
  • 1 168 mots
  • 1 média
  Parmi les points forts, qui sont particulièrement prisés du public, il faut aussi mentionner la présence d’un accélérateur de particules qui permet de produire des radioéléments, de transmuter la matière et de provoquer en direct la fission de l'uranium à travers des expériences historiques réalisées...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
  • 7 192 mots
  • 12 médias
  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...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE
  • 14 209 mots
  • 13 médias
  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...

• PERKINS DONALD H. (1925-2022)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 079 mots

  Le physicien britannique Donald Hill Perkins a joué un rôle de pionnier dans le domaine de la physique des particules élémentaires, depuis ses premières observations des rayons cosmiques jusqu’aux expériences avec les faisceaux de neutrinos au Cern de Genève.

  Né le 15 octobre 1925 à Kingston...

• PHYSIQUE - Physique et informatique

  • Écrit par Claude ROIESNEL
  • 5 949 mots
  Mais l'exemple le plus frappant nous est fourni 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...

• PROTONTHÉRAPIE

  • Écrit par Sabine DELACROIX, Jean-Louis HABRAND
  • 743 mots

  C'est en 1904 que l'Anglais William H. Bragg décrit l'absorption originale dans la matière des rayonnements alpha (particules d'hélium), émis par le radium. En 1946, le physicien américain Robert R. Wilson signale que cette propriété, partagée par des rayonnements d'hydrogène ionisé positivement...

• RUBBIA CARLO (1934- )

  • Écrit par Robert KLAPISCH
  • 1 009 mots

  Carlo Rubbia est né en 1934 à Gorizia, petite ville de l'Italie du Nord située non loin de la frontière slovène.

  Après sa thèse sur les rayons cosmiques sous la direction de Marcello Conversi, il obtient en 1958 une bourse pour poursuivre ses recherches à l'université Columbia à New York....

• TABLEAU PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTS

  • Écrit par Séverine BLÉNEAU-SERDEL
  • 1 722 mots
  • 3 médias
  ...leur entrée dans le tableau périodique des éléments. Les physiciens les obtiennent en provoquant des collisions de particules au sein de machines puissantes, lesaccélérateurs de particules. La plupart de ces éléments artificiels ont une très brève durée de vie (quelques fractions de seconde).

• THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE

  • Écrit par Robert DAUTRAY, Pascal GARIN, Michel GRÉGOIRE, Guy LAVAL, Jean-Paul WATTEAU, Joseph WEISSE
  • 16 908 mots
  • 33 médias
  ...gigaélectronvolt. Utilisant des dispositifs électriques, ces faisceaux 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...

• VAN DER MEER SIMON (1925-2011)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 406 mots
  • 1 média

  Né le 24 novembre 1925 à La Haye (Pays-Bas), Simon Van der Meer est le fils d'un instituteur originaire de la Frise. Les universités néerlandaises ayant été fermées par les occupants nazis en 1943, Van der Meer ajouta à son cursus lycéen scientifique deux années de services en électronique dans sa...

• VELTMAN MARTINUS (1931-2021)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 896 mots
  • 1 média

  Martinus Veltman est un physicien néerlandais, prix Nobel de physique en 1999 pour ses travaux ayant permis de comprendre les interactions électrofaibles dans le cadre des théories quantiques des champs.

  Martinus Veltman, quatrième d’une famille de six enfants, naît le 27 juin 1931 à Waalwijk,...

• WALTON ERNEST THOMAS SINTON (1903-1995)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 602 mots
  • 3 médias

  Fils d'un pasteur méthodiste irlandais, Ernest Thomas Sinton Walton, né à Dungarvan (comté de Waterford) le 6 octobre 1903, est décédé le 25 juin 1995 à Belfast. Après des études au Trinity College de Dublin, il avait effectué son travail de thèse sous la direction d'Ernest...

• WILSON ROBERT RATHBUN (1914-2000)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 660 mots

  La mémoire du physicien américain Robert Rathbun Wilson, décédé le 16 janvier 2000 à Ithaca (État de New York), restera attachée au grand accélérateur de protons connu sous le nom de Fermilab, dont il fut le constructeur et le directeur.

  Né le 4 mars 1914 dans la ville de Frontier au Wyoming,...

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