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Posté par Adrien le Mardi 11/07/2017 à 00:00
Mais où vont donc tous les protons ?
Pendant que le Grand collisionneur de hadrons (LHC) prend une pause technique, les particules poursuivent leur course folle dans les autres accélérateurs. La chaîne de quatre accélérateurs qui alimente le LHC fournit en effet des particules à plusieurs zones d'expérimentation, comptant une myriade d'expériences.


Distribution des protons par le complexe d'accélérateurs aux différentes zones d'expérimentation du CERN. (Image: Daniel Dominguez/CERN)

D'ailleurs, même lorsque le LHC fonctionne, les autres zones d'expérimentation consomment quasiment toutes les particules, comme le montre ce diagramme (Un diagramme est une représentation visuelle simplifiée et structurée des concepts, des idées, des constructions, des...). Le grand collisionneur (Un collisionneur est un type d'accélérateur de particules mettant en jeu des faisceaux dirigés de particules élémentaires.) utilise moins de 0,1% des protons préparés par le complexe d'accélérateurs. La raison principale est que le LHC est un anneau de stockage : les faisceaux restent dans la boucle des heures (L'heure est une unité de mesure  :) durant, produisant des collisions à chaque révolution. Ce n'est pas le cas des autres machines du CERN qui envoient des faisceaux sur des cibles fixes, opération qu'il faut renouveler pour chaque prise de données.

Tous les protons commencent leur voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le...) dans l'accélérateur linéaire Linac 2, puis sont propulsés à un tiers de la vitesse (On distingue :) de la lumière dans le Booster (Le nom de booster (ou propulseur d'appoint) est donné au moteur-fusée qui est attaché aux navettes spatiales américaines.[1] Par généralisation, le...) du Synchotron à protons (PSB). À partir de là, les routes se séparent.

Plus de la moitié des protons sont envoyés vers ISOLDE, l'installation de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) en physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un...) nucléaire. ISOLDE alimente plusieurs zones d'expérimentation qui accueillent chaque année de nombreuses expériences dans des domaines allant de la physique fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) à la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de connaissances,...) des matériaux, en passant par la production d'isotopes pour la médecine. L'an passé ISOLDE a ainsi fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus...) des particules à 46 expériences.


Le Supersynchrotron à protons (SPS) est le dernier maillon de la chaîne des accélérateurs avant le LHC. Il alimente également la zone d'expérimentation Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) où se trouvent plusieurs expériences et un hall de test pour de futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) équipements. (Image: Piotr Traczyk/CERN)

Le reste des particules issues Booster du PS rejoint le Synchrotron à protons (PS) qui nourrit trois autres zones d'expérimentation: l'installation spécialisée dans l'étude de l'antimatière (Décélérateur d'antiprotons - AD), la zone d'expérimentation Est, qui compte notamment l'expérience CLOUD sur l'étude de la formation des nuages, et enfin n_TOF, une autre installation de physique nucléaire.

Le PS transmet une petite partie de ses protons au Supersynchroton à protons (SPS) qui en envoie la plupart vers la zone d'expérimentation Nord. Plusieurs expériences à cibles fixes telles que COMPASS ou NA62 y prennent des données. C'est ainsi qu'au final le LHC ne reçoit qu'une infime partie des particules.

En 2016, le complexe d'accélérateurs du CERN a accéléré 134 milliards de milliards de protons (1,34 x 10^20). Ce nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) paraît gigantesque, mais il correspond en réalité à une toute petite quantité de matière, équivalent à peu près au nombre de protons dans un grain (En météorologie maritime: Un grain est un vent violent et de peu de durée qui s'élève soudainement et qui est généralement accompagné de précipitations. Il se produit...) de sable (Le sable, ou arène, est une roche sédimentaire meuble, constituée de petites particules provenant de la désagrégation d'autres roches dont la dimension est comprise entre 0,063 et 2 mm.). Les protons sont tellement minuscules que cela suffit à alimenter toutes les expériences.

Le LHC sera remis en marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui alternatif sur les jambes, en position debout et en ayant...) ce soir. Après un week-end de réglages, la collecte de données pour la physique devrait reprendre lundi.

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Source: Corinne Pralavorio - Copyright CERN