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Le LHC devient plus froid que l'espace interstellaire !

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Malgré quelques incidents récents, les différentes opérations de mise en marche du LHC se poursuivent. Un huitième du grand collisionneur à protons de 27 km de circonférence est maintenant la plus grande installation supraconductrice du monde refroidie à l'hélium liquide, avec une température plus froide que celle du rayonnement fossile baignant tout l'Univers.

Le LHC devient plus froid que l'espace interstellaire !

C'est un exploit à porter au crédit de tous les membres des différentes équipes, qui travaillent depuis au moins 15 ans sur le refroidissement des aimants supraconducteurs, dipolaires et quadripolaires, équipant l'accélérateur. C'est, en effet, plus de 3,3 km de dispositifs qui se trouvent actuellement à une température de moins de 2 K .

Rappelons que le LHC se trouve à l'intérieur d'un tunnel circulaire enfoui à environ 100 m sous terre, sur les territoires suisse et français. Lorsqu'il aura atteint son plein régime de fonctionnement en 2008, il sera le plus puissant accélérateur du monde. Les physiciens utiliseront alors le LHC pour recréer les conditions physiques ayant régné quelques millionièmes de seconde après le Big Bang, en provoquant des collisions entre deux faisceaux de protons circulant en sens opposé à une vitesse proche de celle de la lumière.

Des milliers d'aimants seront utilisés pour les faisceaux de particules le long de l'accélérateur, et notamment les aimants supraconducteurs principaux. Il y a 1232 dipôles de 15 m de long, dont la tâche est de guider les faisceaux, et 392 quadripôles de 5 à 7 m de long qui permettent de les focaliser.

Le processus de refroidissement de ces aimants avait commencé il y a plus de deux mois, à l'aide de 1200 tonnes d'azote liquide. Cette première étape, d'une série de trois, avait alors diminué la température des aimants jusqu'à 80 K. Bien évidemment, une contraction générale de cette section du LHC s'est produite. A raison de 3 millimètres par mètre, c'est une contraction totale de près de 10 mètres qui a ainsi été obtenue.

La deuxième étape n'a nécessité « que » 15 tonnes d'hélium. La température a encore chuté pour se stabiliser à 4,5 K.

Enfin, lors d'une troisième étape, des systèmes de pompage et de réfrigération propres à chaque secteur du LHC sont entrés en jeu. L'hélium liquide est devenu superfluide en dessous de 2 K et les aimants sont bien sûr devenus supraconducteurs à cette température.

Toute l'opération s'est déroulée avec beaucoup de précautions et une progression assez lente, afin de s'assurer que la technique était bien maîtrisée et sûre. L'extension aux 7 autres secteurs du LHC dépendait, en effet, de cette phase d'apprentissage et de rodage des différentes équipes.

Si tout va bien, le LHC entrera en service en novembre 2007. Il n'est probablement pas exagéré de dire que ce qu'il découvrira en 2008 pourrait changer l'histoire de l'Humanité, en tout cas changer radicalement notre vision du monde à coup sûr. La mise en évidence d'une nouvelle physique, surtout la supersymétrie, serait en effet une découverte majeure !

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