Pour construire son nouvel accélérateur de particules, le Ganil s'est associé à plusieurs laboratoires à travers le monde, en créant des laboratoires européens (les LEA) et internationaux associés (les LIA).
Très bientôt, les spécialistes de la physique nucléaire auront de nouveaux objets d'étude à leur programme : des noyaux « exotiques » n'appartenant pas à la liste des quelque 300 éléments stables présents dans notre Univers. Ces derniers devraient être produits en abondance dès 2012 grâce à un nouvel instrument, baptisé Système de production d'ions radioactifs accélérés en ligne 2 (Spiral 2), installé sur le site du Grand accélérateur national d'ions lourds (Ganil), à Caen.
Installé au Ganil, à Caen, le futur accélérateur de particules Spiral 2
permettra de produire de très nombreux noyaux exotiques.
La direction des sciences de la matière (DSM) du CEA et l'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3) du CNRS pilotent ce grand chantier. Sydney Gales, directeur scientifique adjoint de l'IN2P3 et directeur du Ganil, avec l'aide du chef de projet du CEA Marcel Jacquemet et du coordonateur scientifique de Spiral 2 du CNRS Marek Lewitowicz, s'est mis en quête de partenaires, en Europe et sur les autres continents. Avec succès ! Des équipes polonaises et italiennes ont déjà créé des Laboratoires européens associés (LEA), et le Japon et l'Inde ont confirmé la naissance de Laboratoires internationaux associés (LIA). Des Memoranda of understanding (MoU) ont aussi été signés avec des laboratoires américains. « Nous avons également des accords similaires avec des Allemands, Russes, Roumains et Bulgares, et nous sommes en discussion avec l'Espagne, le Royaume Uni et la République tchèque. Il ne manque sur notre mappemonde des partenariats que l'Amérique du Sud », insiste Sydney Gales.
La création de structures comme les LEA et les LIA est assez inattendue dans le cadre de la naissance d'un grand équipement. De fait, plutôt que de se lancer à la recherche de partenaires prêts à s'engager dans l'ensemble du projet, Sydney Gales a préféré opter pour une série de partenariats ciblés, bilatéraux, portant à chaque fois sur un aspect de Spiral 2.
Au final, seul le « cœur dur » du nouvel instrument – la sécurité et la sûreté des installations – restera sous la tutelle du CNRS et du CEA. Quant aux autres activités, elles seront prises en charge via les LEA et les LIA. Ainsi, le LEA Copigal, créé en novembre dernier entre l'IN2P3 du CNRS, le Ganil, le CEA et le Consortium des institutions polonaises de recherche dans le domaine de la physique nucléaire (Copin), s'engage dans des activités ciblées autour de trois domaines : développement de détecteurs, étude expérimentale utilisant des faisceaux radioactifs et stables, et recherches dans le champ de la théorie du noyau.
Dans cette construction en étoile, chaque laboratoire associé s'engage donc sur une partie du financement, au moins pendant quatre ans, la durée de vie prévue pour les LEA et LIA. Au-delà, l'objectif est de réunir l'ensemble de ces partenaires dans un consortium à l'horizon 2012-2013, quand Spiral 2 démarrera.
« Le Ganil a utilisé la palette des outils de partenariat européens et internationaux fournis par le CNRS pour tisser un réseau mondial autour de Spiral 2 », confirme Francesca Grassia, de la direction des affaires européennes du CNRS. « C'est une première. En effet, le réseau en étoile tissé autour de Spiral 2 vise la construction et l'animation d'un grand instrument de recherche, et non pas seulement la collaboration scientifique de laboratoires dans un temps limité et sur un axe donné, ce qui est d'ordinaire le rôle des LEA et des LIA », poursuit-elle. Cette organisation pourrait faire des émules, et être imitée pour construire et financer d'autres grands instruments européens d'utilité commune.
Un générateur de noyaux exotiques
50 mètres de long et 10 mètres de large… Spiral 2, dans son tunnel situé à 8 mètres de profondeur, sera un petit accélérateur de particules. Mais grâce à lui, les physiciens du Ganil pourront disposer de très nombreux faisceaux de noyaux exotiques, créés par fission de l'uranium. L'enjeu est de taille, car ces noyaux exotiques n'existent plus : ils se sont formés à la naissance de l'Univers, mais leur existence a été brève. Dès que l'Univers s'est refroidi, ils se sont recomposés pour donner naissance aux éléments stables, ceux que nous connaissons aujourd'hui. Leur étude permettra sans doute de reconstituer le chemin de formation des éléments lourds de notre Univers. Et sans doute, aussi, d'explorer une nouvelle physique nucléaire, inconnue.
