Accélérateurs de particules circulaires

Mazata1 · 25/12/2011 - 18h38

Bonjour à tous,
Je suis en classe de première S, ma questions se place dans le cadre de mon TPE (travail pratique encadré) dont la problématique est : "Peut-on recréer expérimentalement les conditions de la création de l'univers?" Au fur et à mesure de nos recherches et de nos entretiens avec des experts nous nous sommes rendus compte (mes partenaires de TPE et moi) que la réponse était non

. Cette problématique nous oriente bien sûr vers les expériences menées actuellement dans le LHC du CERN. Mais la partie à laquelle j'ai été affecté est le fonctionnement, d'un point de vue technique, des accélérateurs de particules. Mission accomplie.

La seule information qu'il me manque, même après de longues recherches sur internet et les bouquins de physique, est : "Pourquoi les accélérateurs de particules circulaires ne peuvent-ils pas accélérer des particules de niveau d'énergie nul ou quasi-nul? On utilise en effet des LINACs comme injecteurs pour les synchrotrons du CERN et j'ai cru comprendre que certains synchrotrons très puissants avait besoin d'injecteurs atteignant plusieurs dizaines de MeV. Il doit y avoir une raison technique à cela mais je n'arrive pas à mettre le doigt dessus.

Merci d'avance pour votre aide

**LPFR** · 26/12/2011 - 07h43

Bonjour et bienvenu au forum.
On ne peut pas accélérer les particules en une seule fois à des énergies supérieures à quelques MeV car cela demanderait des tensions supérieures à quelques millions de volts. Et ça, on ne peut pas le faire.
Donc on les accélère en les faisant passer plusieurs fois (de millions de fois) entre deux électrodes à quelques centaines de milliers ou des millions de volts. Pour cela on utilise des tensions alternatives à des fréquences des micro-ondes. Mais cela exige de travailler à des fréquences fixes ou presque. Cela veut dire que les particules doivent mettre le même temps pour passer entre les plaques accélératrices quelque soit leur énergie.
Ça tombe bien, les particules très énergétiques on toutes une vitesse très proche de celle de la lumière. Donc on peut concevoir les accélérateurs pour de particules qui vont déjà (presque) à la vitesse de la lumière.
Le seul problème est celui que vous signalez, on ne peut pas commencer avec des particules peu énergétiques. Il faut donc, en entrée, d'autres accélérateurs qui fournissent des particules déjà bien accélérées.
Au revoir.