vendredi 9 décembre 2016
 

Une "usine" à noyaux exotiques pour percer les mystères de la matière

L'accélérateur de particules le plus intense au monde, Spiral2, qui sera inauguré jeudi à Caen, devrait permettre de découvrir l'intimité de la matière et interroger nos origines.

Spiral2 va recréer ces

L'atome est à la base de tout puisqu'il compose toute matière, vivante ou inerte. Cela fait 100 ans que les scientifiques étudient son noyau, pourtant, sa formation, les forces qui le gouvernent, son architecture restent pour une grande part inexpliquées.

Spiral2, un accélérateur de près de 40 mètres de long enfoui à environ 10 mètres sous terre pour des raisons de sécurité, a pour mission de percer ces mystères. L'ensemble, alimenté par 240 mètres de câbles, parsemé d'un nombre incalculable de vannes, d'écrous, de cuves et de lampes alarmes, baigne dans le bruit assourdissant de pompes chargées de faire le vide le long du parcours. 

Cette installation, d'un coût de 138 millions d'euros, produira des faisceaux uniques au monde de part sa concentration en particules pour fabriquer des noyaux "exotiques", des noyaux instables nés des étoiles et introuvables sur Terre.

"On cherche a comprendre comment, sous l'effet de l’extrême chaleur des étoiles, sont fabriqués ces éléments qui créent la matière", explique à l'AFP Jean-Charles Thomas, chargé de recherche au CNRS. 

Ces noyaux exotiques en se transformant par radioactivité deviennent ces atomes stables qui nous composent ainsi que tout ce qui nous entoure.

Selon les scientifiques, il en existerait près de 8.000. On n'en connait pour l'instant que 2.900.

- Energie nucléaire et cancer -

Spiral2 va recréer ces "noyaux de l'espace" en bombardant une cible avec un faisceau d'ions - ces atomes "débarrassés" de certains de leurs électrons -. "On reproduit en laboratoire ce qui se passe dans les étoiles", explique le physicien.

La densité du faisceau, 10 à 100 fois supérieur à ce qui existe actuellement, devrait permettre de produire en très grande quantité ces mystérieux éléments sur lesquels les chercheurs pourront effectuer de multiples expériences.

Comprendre le Cosmos, l'origine des éléments et leur abondance sur Terre, le coeur de la matière, mais pas seulement. 

En ayant 10 à 100 fois plus de ces noyaux lourds pour nourrir leur recherche, les scientifiques espèrent à terme favoriser des avancées médicales permettant le développement de nouveaux traitements contre le cancer. 

"On espère produire des noyaux radioactifs qui en devenant stables vont (...) libérer une très forte énergie sur un très faible parcours et aller vraiment cibler la tumeur", explique Hervé Savajols, coordinateur scientifique de Spiral2. Ces noyaux, intégrés dans la tumeur, n’irradieraient que la partie malade sans altérer les tissus sains contrairement aux traitements actuels.

Spiral2 pourrait également apporter des innovations dans le domaine de l'énergie nucléaire, en tentant de fissionner l'atome avec des faisceaux de neutrons rapides plutôt qu'avec des neutrons thermiques comme on le fait aujourd'hui.  

"C'est cela que l'on entend faire dans les centrales de demain", explique Jean-Charles Thomas. "On pourrait également utiliser les neutrons rapides pour dégrader des déchets produits aujourd'hui dans les centrales".

Selon ses concepteurs, l'accélérateur devrait ainsi "participer à rendre l'énergie nucléaire encore plus sûre et respectueuse de l'environnement".

Spiral2 a été construit au sein du Ganil de Caen, une infrastructure de recherche en physique nucléaire commune au Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et au Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), ouvert dans les années 80.

250 personnes du CNRS et du CEA y travaillent en permanence. Le complexe accueille également environ 700 chercheurs étrangers par an qui y mène régulièrement et gratuitement des expériences. 

D'autres pays ont lancé ces dernières années la construction d'accélérateurs visant à étudier le même type de noyaux que Spiral2. Parmi eux, Air au Canada et HIE-Isolde au Cern en Suisse devraient être finalisés courant 2017. 

Source : AFP - Laurence COUSTAL

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