Actu - Un nouvel accélérateur à Fermilab ?

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Pour la construction du futur accélérateur géant ILC des années 2020, la compétition pour les différents sites possibles est déjà lancée...Fermilab, à Batavia dans la banlieue de Chicago, possède l'accélérateur le plus puissant actuel (le Tevatron). Mais sa fermeture est programmée pour 2009, date à laquelle le relais sera pris par le Large Hadron Collider (LHC) du Cern à Genève. L'avenir de Fermilab est donc incertain. L'espoir des physiciens de Chicago, pour maintenir sur place l'excellence en physique des hautes énergies, réside dans la candidature de Fermilab co...

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[Kr3st]

40 km ? Impressionant !

Quels sont les critères qui amènent les scientifiques à choisir une configuration linéaire plutôt que circulaire pour de telles longueurs ?
Qu'est ce qu'un accélérateur linéaire peut faire et pas un circulaire ? Et inversément ?

40 km ça fait déjà un beau tunnel !


Cordialement.

[Gwyddon]

Hello,

La raison principale est dûe à ce que l'on appelle le rayonnement synchrotron : en effet, une particule accélérée rayonne et perd donc de l'énergie, or cette perte est inversement proportionnelle à la masse de la particule, donc plus la particule est légère, plus elle rayonne et perd de l'énergie. Lorsque la trajectoire est circulaire on appelle ce rayonnement rayonnement synchrotron, et il est particulièrement prépondérant sur des électrons.

Un accélérateur de particules est une "sonde", qui permet d'étudier la structure de la matière. Or si l'on veut faire des études contrôlées et précises, il faut connaître au maximum l'état initial, ce qui est le cas quand la particule est vraiment élémentaire. C'est pourquoi on préfère collisionner des électrons et des positrons dans ce cadre d'étude, mais alors arrive le problème du rayonnement synchrotron

On pourrait se dire que tant pis, on prend des protons et on prend un accélérateur circulaire car c'est plus compact et permet d'atteindre plus facilement de très hautes énergies, mais là on ne contrôle pas entièrement l'état initial, vu que seule une fraction de l'énergie du proton collisionne (la fraction portée par le quark qui va effectivement rentrer en ligne de compte).


C'est pourquoi on a le compromis suivant :

_ accélérateur circulaire proton/proton, antiproton comme "machine de découverte", car on a accès à de très hautes énergies, mais cela ne permet pas de faire des mesures de précisions qui sont cruciales dans un second temps pour identifier correctement une théorie physique

_ accélérateur linéaire photon/photon et/ou électron/positron, comme "machine de précision" pour identifier des théories physiques de façon correcte, en ayant une orientation grâce à l'accélérateur circulaire.

Voilà j'espère que c'est clair, si cela ne l'est pas n'hésite pas à le manifester bruyamment

[Kr3st]

Merci Gwyddon pour votre réponse.
Je pense que c'est clair, même pour un profane comme moi

[Kr3st]

Bonjour,

J'ai une autre question, plus générale à propos des accélérateurs, si vous le permettez.

A l'image des tubes à vide où une électrode de tungstène chauffée à haute température constitue la source d'électron, comment produit-on les protons/antiprotons destinés à être accélérés dans les accélérateurs ?

Pour les protons, je pense à des atomes d'hydrogène ionisés (donc débarrasés de leur unique électron), mais pour les antiprotons ?

Mêmes questions pour les autres particules que les scientifiques utilisent dans leurs accélérateur (si il y en a).


Merci à vous

[Coincoin]

Salut,
Pour les protons, c'est effectivement en ionisant du H2. Je te joins une photo faite au CERN. La petite bouteille rouge contient l'hydrogène qui servira au LHC pendant quelques années...

Pour les antiprotons, on bombarde une cible et on essaye de récupérer les antiprotons formés. C'est laborieux, mais ça marche.