September 09, 2024

Le synchrotron SOLEIL

 

Synchrotron SOLEIL, CEA Paris-Saclay, 91190 Saint-Aubin


Cet article est associé à un entretien avec  Muriel Thomasset, ingénieure sur le synchrotron SOLEIL au C2N. link

En quoi le synchrotron fait-il avancer la recherche scientifique? Dans Star Wars, Episode IV, le personnage de Han Solo explique au héros Luke la vitesse lumière, une innovation qui permet de voyager à la vitesse de la lumière à travers l’espace. Aujourd’hui, tout le monde sait que c’est impossible, mais l’est-ce vraiment ? Oui et non. Oui d’abord, car on ne peut pas nous même nous projeter à la vitesse de la lumière. Cependant, on peut envoyer des particules à des vitesses très proches de celles de la lumière. Et ça, c’est grâce au synchrotron ! Le synchrotron… En entendant ce mot, tout le monde n’aura pas les mêmes images dans la tête. Certains entendront un mot bizarre, d’autres auront vaguement l’idée d’une obscure machine scientifique dont ils auraient entendu parler grâce à un prof de Physique-Chimie un peu trop optimiste, et d’autres, enfin, auront dans la tête des dessins colorés, et un grand combat mêlant les différents variants multiversels du meilleur super héros (Spider-Man : Into the Spiderverse… que de souvenirs !). Mais ce n’est pas vraiment de ça dont on va parler ici. Le synchrotron n’est ni un mot bizarre, ni une machine obscure, et Wilson Fisk tout comme le Capitaine Kirk n’ont jamais réussi à saisir la subtilité d’une invention tout aussi incroyable qu’utile pour nos chercheurs.

Mais d’abord, c’est quoi, le synchrotron ? D’après Wikipédia (un site certes peu scientifique mais une bonne source d’informations pour commencer les recherches), le synchrotron « est un instrument électromagnétique de grande taille destiné à l’accélération à haute énergie de particules élémentaires ». L’article réservé aux synchrotrons sur le site du Sénat ajoute que “Les synchrotrons sont des grands instruments d’analyse de la matière [...] produisant des rayonnements électromagnétiques de toutes longueurs d’onde”. Un peu compliqué, je vous l’accorde. Bon, pour faire simple, on injecte des protons ou des neutrons, c’est-à-dire des particules minuscules (les composants du noyau des atomes) dans le tube du synchrotron, qui sert d’accélérateur de particules. On leur fait faire des tours du tube en accélérant, un peu comme dans la série The Flash, lorsque Barry court en faisant des tours dans un accélérateur de particules pour atteindre de très grandes vitesses (et voyager dans le temps, ce qui est malheureusement toujours impossible, même avec un synchrotron). Une fois que les particules ont atteint des vitesses avoisinant celle de la lumière, on peut observer leur comportement dans ces conditions particulières. D’éventuelles déformations, l’impact d’une collision entre deux particules, etc... Le but étant de comprendre certaines propriétés de la matière, et ainsi mieux comprendre l’Univers, et notamment sa “naissance”, une partie de l’histoire de l’Univers qu’on ne connaît qu’assez peu.  

 

Alors, à quoi ça sert ? À faire des courses de particules élémentaires ? Même si l’idée a l’air incroyable… pas vraiment… À rien ? Pas vraiment non plus… À observer le comportement de particules à des vitesses proches de celle de la lumière pour mieux comprendre l’organisation de la matière et mieux comprendre l’histoire de l’univers ? Well done, Sherlock ! C’est exactement ça ! En accélérant des particules jusqu’à des vitesses proches de celle de la lumière, on peut en découvrir beaucoup sur le fonctionnement desdites particules et de l’Univers, ce qui est utile pour la physique, la chimie, la biologie, et en allant plus loin à l’histoire et l’archéologie (la datation, ce n’est rien d’autre que de la physique nucléaire, et les noyaux sont faits… de protons et de neutrons !). Le synchrotron est donc loin d’être une machine obscure, c’est un instrument scientifique incroyable ! Et, on en trouve où ? Un peu partout dans le monde, mais ce qui nous intéresse ici, c’est la France, et justement, il y en a plusieurs en France. Il y a quelques semaines, nous avons reçu une ingénieure qui travaillait sur le synchrotron SOLEIL, qui se trouve être en région parisienne. Muriel Thomasset est une ingénieure travaillant sur le synchrotron SOLEIL pour le C2N (Université Paris-Saclay) et qui a travaillé pendant 23 ans sur les synchrotrons français. C’est notamment cette interview réalisée avec elle qui nous a servi de source principale dans la rédaction de cet article de blog.


Et voilà, vous savez maintenant ce qu’est un synchrotron, à quoi ça sert, et même où en trouver. Il ne vous reste plus qu’à devenir ingénieur pour travailler avec Muriel Thomasset sur le synchrotron SOLEIL ! Et si vous l’êtes déjà, et bien félicitations ! À la revoyure !

Auteurs du blog : FIQUET Lucien, MEIMOUN Samuel, OLAGNIER Nans

Sources :

Muriel Thomasset, ingénieure sur le synchrotron SOLEIL au C2N

https://fr.wikipedia.org/wiki/Synchrotron

https://www.senat.fr/rap/r99-273/r99-2732.html#:~:text=Les%20synchrotrons%20sont%20des%20grands,coûts%20de%20mise%20en%20oeuvre.

https://www.synchrotron-soleil.fr/fr

 


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