Le GANIL se
situe à Caen, en Basse-Normandie. C'est l'un des 4 grands
laboratoires de recherche du monde travaillant avec des faisceaux
d'ions.
Cet accélérateur d'ions lourds a permis, depuis sa mise en service en 1983, de nombreuses découvertes sur la structure du noyau de l'atome. 245 chercheurs (CEA, CNRS, Université) travaillent sur le site qui accueille également chaque année plus de 700 chercheurs, originaires d'une trentaine de pays. Pour des questions de sécurité, les visites ne sont possibles que lorsque le faisceau est arrêté, quelques jours par an. Nous avons pu nous y rendre début juin. |
Avant de visiter le site, Stéphane Grevy, chercheur au GANIL
depuis une dizaine d'années, nous expose le principe de
fonctionnement de l'accélérateur ainsi que
quelques
découvertes intéressantes sur les noyaux
"exotiques" (Un
noyau exotique est un noyau qui n'existe pas dans la nature : c'est
donc un noyau radioactif qui se désintègre plus
ou moins rapidement) comme
par exemple l'existence de noyaux de lithium 11 "anormalement grands"
(noyaux à halo) par rapport aux théories admises
jusqu'alors...Les "nombres
magiques nucléaires" (2,8,20,28...) qui permettent d'expliquer que
certains noyaux présentent davantage d'isotopes stables que d'autres,
sont mis en défaut par les noyaux exotiques...
Les noyaux exotiques sont naturellement produits dans l'Univers lors de
réactions nucléaires (dans les étoiles par
exemples).
L'étude de leurs propriétés devraient permettre de
comprendre l'origine des éléments présents sur
Terre et leur abondance relative.
Une source produit un faisceau intense de noyaux stables qui est accéléré par des cyclotrons successifs et envoyé sur une cible de carbone. L'interaction produit des milliards de noyaux exotiques qui sont triés, focalisés en faisceau puis accélérés dans le cyclotron CIME (Cyclotron pour Ions de Moyenne Energie) jusqu'à atteindre une vitesse de l'ordre de 1/5 de la vitesse de la lumière. Ces faisceaux de noyaux exotiques sont alors utilisés pour bombarder diverses cibles dans les salles d'expériences.
La salle de contrôle : Elle permet de surveiller l'ensemble des installations. |
Les faisceaux sont acheminés sous vide poussé (10-8 mbar) jusqu'aux salles d'expériences. La focalisation des faisceaux est assurée par des électroaimants très puissants créant des champs magnétiques de l'ordre de 1 Tesla. L'ensemble des installations est refroidi en permanence par circulation d'eau. |
Les
installations se succèdent dans des sortes de grands hangars
contenant les salles d'expériences.
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Envoyés
sur des cibles dans les salles
d'expériences, les noyaux exotiques provoquent de nouvelles
réactions. Les rayonnements émis sont
détectés et étudiés pour tenter d'en savoir
un peu plus sur les noyaux exotiques.
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Installations
permettant de fixer des cibles sur lesquelles seront envoyés
les faisceaux de noyaux exotiques
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salle d'expérience |