22/11/2024 Pour un futur collisionneur circulaire au CERN

Un demi-siècle après sa présentation, le Modèle Standard de la Physique des Particules reste une bonne description mathématique de la Matière visible dans l’univers et de ses interactions https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_standard_de_la_physique_des_particules

Il a été élaboré après un grand nombre de mesures précises réalisées au Large Electron Positron Collider (LEP), du Centre Européen de Recherche Nucléaire CERN situé près de Genève et depuis désaffecté https://home.cern/science/accelerators/large-electron-positron-collider

La découverte du Boson de Higgs au Grand Collisionneur de Hadrons du CERN https://home.cern/fr/science/accelerators/large-hadron-collider renforce le besoin de l’installation par le CERN d’un futur Collisionneur Circulaire (Future Circular Collider FCC) qui prendrait le relais du LHC après la mise en sommeil de celui-ci

Deux études dont on trouve ci-dessous les références sont désormais disponibles pour préciser ce projet :

L’étude sur un Futur collisionneur circulaire (étude FCC) a pour but la conception de collisionneurs de particules haute performance qui pourraient succéder au LHC après la fin de son exploitation à haute luminosité.

L’étude de faisabilité du FCC en cours, dont l’achèvement est prévu en 2025, vise à déterminer la viabilité technique et financière du FCC au CERN, en s’intéressant en particulier aux aspects géologiques, à l’impact environnemental, à la conception des infrastructures, au génie civil et aux détecteurs, ainsi qu’à la R&D sur les technologies devant assurer l’efficience et la durabilité des collisionneurs proposés.

Prévisions du projet

Le projet prévoit un nouveau tunnel d’une circonférence de 90,7 km, d’une profondeur moyenne de 200 m, et huit sites en surface pour réaliser au plus quatre expériences. Le tunnel abriterait initialement le FCC-ee, un collisionneur électron-positon permettant des mesures de précision dans le cadre d’un programme de recherche mené sur une période 15 ans à compter du milieu de la décennie 2040. Une deuxième machine, le FCC-hh, serait alors installée dans le même tunnel, réutilisant ainsi l’infrastructure existante, comme lorsque le LHC a remplacé le LEP. Le FCC-hh vise à atteindre des énergies de collision de 100 TeV, en faisant entrer en collision des protons et également des ions lourds ; il pourrait être en service jusqu’à la fin du XXIesiècle. 

Calendrier indicatif :

  • 2025 : achèvement de l’étude de faisabilité du FCC
  • 2027–2028 : décision des États membres du CERN et des partenaires internationaux
  • Décennie 2030 : début de la construction
  • Milieu de la décennie 2040 : le FCC-ee entre en service pour une durée d’environ 15 ans
  • Décennie 2070 : le FCC-hh entre en service pour une durée d’environ 25 ans 

Rappel historique : la proposition scientifique du LHC a été présentée en 1984 ; il a fallu 10 ans pour que le projet soit approuvé, et 25 ans pour que les aimants soient développés et installés.

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