Irfu
Le service de physique nucléaire (SPhN) de l'Irfu conduit des recherches fondamentales, principalement expérimentales mais aussi théoriques, sur les nucléons et les noyaux, briques élémentaires de la matière dont la cohésion est assurée par l’interaction forte. Dans des conditions extrêmes de température et d'énergie, ces briques peuvent perdre leur identité pour donner naissance à un plasma de quarks et de gluons, que l'on cherche à mettre en évidence. Le SPhN applique également ses connaissances et son expertise à des études de base sur des sujets de société liés à la transmutation des déchets nucléaires, au déclassement d’installations et à l’étude de nouvelles filières pour l’électronucléaire. Au sein de l'Irfu, le SPhN contribue à l’effort national de recherche fondamentale et, par l’ensemble de ses actions, il est au cœur des missions du CEA.
Objectifs
L’interaction forte se manifeste à deux échelles successives. La première est celle des assemblages de quarks et de gluons, qu’ils soient déconfinés dans un plasma ou liés dans le nucléon et dans d'autres hadrons. La seconde concerne les assemblages de nucléons qui constituent les noyaux des différents atomes. L’objectif premier du SPhN est l’approfondissement de nos connaissances sur ces systèmes, ainsi que la découverte d'états extrêmes de la matière nucléaire (noyaux exotiques, superlourds, plasma de quarks et gluons, mésons hybrides, etc...). Ces activités se rassemblent autour de quatre axes de recherche :
- Plasma de quarks et de gluons
- Structure du nucléon
- Structure du noyau
- Réactions nucléaires et applications
auxquels il faut ajouter une activité de physique et d'ingénierie en sûreté, sécurité et radioprotection (Lenac).
Boule de scintillateurs BaF2 pour l'expérience nTOF au Cern.
Moyens
Le SPhN rassemble aujourd’hui 49 physiciens, 3 ingénieurs, 3 techniciens et 3 personnels administratifs, auxquels se joignent une douzaine de doctorants et une douzaine de post-doctorants. Il accueille également des stagiaires étudiants et des visiteurs étrangers.
Les développements instrumentaux requis pour les expériences menées par les équipes du SPhN sont réalisés en étroite collaboration avec les services techniques de l'Irfu.
Les expériences sont réalisées au sein de collaborations nationales ou internationales, en liaison pour la plupart avec nos partenaires de l’IN2P3, ou dans certains cas avec d'autres directions du CEA. Les principaux laboratoires où les physiciens du SPhN conduisent leurs expériences sont : en France, le Ganil (Caen), l’ILL (Grenoble); en Europe, le GSI (Allemagne), Geel et Double Chooz (Belgique), Jyväskylä (Finlande) ainsi que le Cern (Genève); aux États-Unis, le Jefferson Lab (Virginie), le BNL (New-York) et le MSU (Michigan); au Japon, le RIKEN. Les analyses des données, ainsi que les activités théoriques, sont menées à Saclay grâce aux moyens informatiques du SPhN et de l'Irfu, ainsi que ceux de gros centres de calculs et de la grille.
Chambre Micromegas de l’expérience Compass.
Perspectives
L’équilibre entre les différents axes de recherche et les applications, qui se nourrissent et se complètent les uns les autres, est un facteur de dynamisme que le service s’attache à préserver.
À court terme, l’effort le plus important dans la recherche d'une transition de phase de la matière nucléaire vers un plasma de quarks et de gluons portera sur l’expérience Alice en vue d'exploiter les prises de données avec les premiers faisceaux d'ions lourds du Cern/LHC.
Des expériences au Cern et au Jefferson Lab s'attachent à comprendre comment les quarks et les gluons s'agencent pour former les hadrons, et le nucléon en particulier. La mesure des distributions de partons généralisées dans le nucléon est un nouveau champ d'études qui, après une première génération d'expériences dédiées au Jefferson Lab, devrait conduire à de nouveaux développements et à de nouvelles orientations, aussi bien au Jefferson Lab (expériences CLAS, CLAS12 et Hall A) qu'au Cern (expérience COMPASS). D'autres champs de recherche en physique hadronique sont ou seront couverts par ces expériences. En parallèle, le service participe à l'effort des calculs théoriques de QCD (chromodynamique quantique) sur réseau.
Les perspectives concernant la structure du noyau sont riches et très ouvertes puisque des projets ambitieux, auxquels le service s’associe à différents niveaux, sont prévus en Europe, à moyen terme, Spiral2 au Ganil et Fair en Allemagne, puis à long terme, Eurisol, pour étendre la palette et l’intensité des faisceaux radioactifs disponibles. En attendant ces ambitieux projets, les physiciens utilisent tous les accélérateurs d'ions lourds disponibles (Ganil, GSI, Cern/ISOLDE, Jyväskylä, Legnaro, RIKEN, MSU) pour chaque besoin spécifique. En parallèle, le service est impliqué dans des développements théoriques à long terme pour une compréhension plus complète et fondamentale de tous les noyaux, y compris les plus exotiques.
L'étude des réactions nucléaires et de leurs applications est elle aussi riche de nouveaux projets : l'expérience n_TOF au Cern attaque une deuxième phase d'exploitation, avec entre autres des données utiles à la description de la nucléosynthèse primordiale; le programme Spallation au GSI s'enrichit d'une expérience utile à l'hadronthérapie et au spatial, tandis qu'un effort particulier est engagé pour la modélisation de ces réactions; une nouvelle génération d'expériences sur le processus de fission des noyaux est à l'étude, en particulier auprès de NFS à Spiral2. Les neutrinos issus de réacteurs nucléaires sont étudiés, en collaboration avec le service de physique des particules de l'Irfu, pour la physique fondamentale (Double Chooz) aussi bien que pour des applications (Nucifer). Ces études trouvent des applications dans la définition de nouveaux types de réacteurs nucléaires, dans tous les systèmes utilisant des cibles de spallation (production de faisceaux de neutrons, de noyaux radioactifs, réacteur entretenu par accélérateur ou ADS, etc), ainsi que, entre autres, dans la caractérisation non destructive des déchets nucléaires et dans la non-prolifération.
Les activités du Laboratoire d'Expertise en Assainissement et Conception contribuent, dans une large mesure, à l'expertise de l'Irfu au service des enjeux sociétaux. Le Lenac bénéficie d'un savoir-faire, historiquement fondé sur les études de démantèlement d'accélérateurs ou de réacteurs de recherche et l'aide à la conception des installations nucléaires, ainsi que sur la gestion des déchets radioactifs. Les prestations du Lenac apportent une assistance à maîtrise d'ouvrage aux projets lors des phases préparatoires, au démantèlement des installations (entre autres le réacteur G1 à Cadarache), ou à la conception de nouvelles installations (accélérateurs comme IFMIF et Spiral2, salles expérimentales comme NFS et S3 à Spiral2, lasers de puissance, hôpitaux ...), au profit de l'Irfu et de la DSM, mais également des autres directions du CEA (DEN, DAM ...), ainsi que pour le compte de partenaires extérieurs (CNRS, Institut Curie, ENSTA ...).
De gauche à droite : Détail de la chambre Micromegas de l’expérience Compass / L’expérience Phenix (crédit photo BNL) / Prototype de chambre à localisation réalisé à l'Irfu pour l’expérience Alice.
Chef de service : Michel Garçon
maj : 25-04-2013 (7)
Programmes
Groupes/Labos
 |
Nos études portent sur la structure et la spectroscopie du noyau dans des états extrêmes :
la structure de noyaux exotiques présentant des halos ou des peaux de neutrons, des résonances de basse énergie, des modifications de la structure en couches standard,
les déformations des noyaux déficients en neutrons, qui peuvent présenter des formes très différentes au voisinage de leur état fondamental,
et la ... Lire la suite » |
 |
Le groupe Alice et Phenix étudie les collisions d’ions lourds ultra-relativistes avec comme objectif principal de mettre en évidence et d'étudier un nouvel état de la matière nucléaire où les quarks et gluons sont déconfinés, le Plasma de Quarks et Gluons (QGP). Ce QGP aurait existé lors des premiers instants de l’univers. Le groupe particpe aux expériences PHENIX au RHIC, BNL et ALICE au LHC, CERN. |
 |
Cern
|
 |
Le groupe Mesures Nucléaires et Modélisation est engagé dans des recherches amonts liés à la transmutation des déchets nucléaires, au déclassement des installations nucléaires ou à la production de faisceaux de neutrons ou d’ions radioactifs. Son activité se concentre sur la mesure des sections efficaces et la modélisation de systèmes nucléaires.
Le site web du groupe ... Lire la suite » |
 |
LENAC
Les objectifs du LENAC
Les activités du Laboratoire d'Expertise en Assainissement et Conception contribuent, dans une large mesure, à l'expertise de l'IRFU au service des enjeux sociétaux. Le LENAC bénéficie d'un savoir-faire, historiquement fondé sur les études de démantèlement (ALS - INB 43, synchrotron Saturne - INB 48 et Réacteur Universitaire de Strasbourg) et l'aide à la conception des installations nucléaires (ARRONAX), ainsi ... Lire la suite » |
|
Les travaux du Groupe Théorie concernent dans leur grande majorité la structure du nucléon et des résonances baryoniques. Ils établissent plus précisément le lien entre cette structure et des mesures faisant intervenir l’interaction de photons réels ou virtuels avec des cibles de protons et de neutrons.
Les théoriciens du SPhN ont en particulier contribué à l’avancement de deux sujets où des résultats expérimentaux récents ont mis en question des descriptions théoriques généralement acceptées - d’une part les ... Lire la suite » |
Expériences
Actu/Faits marquants
 |
30 mars 2013
De nouveaux résultats expérimentaux permettent de tester l’hypothèse de couches nucléaires pour les noyaux atomiques éloignés de la vallée de la stabilité nucléaire. Alors que des travaux antérieurs aboutissent à des conclusions contradictoires, nos mesures de transfert récentes effectuées au GANIL montrent une faible dépendance des corrélations avec l’asymétrie proton-neutron en ... Lire la suite » |
 |
28 février 2013
Les théories actuelles modélisant la fission s’attachent à reproduire la fission asymétrique des actinides (Z > 89) mais elles ne prévoient pas la fission d’éléments plus légers comme celle des isotopes de mercure. En particulier, le Mercure-180 (180Hg) présente un comportement inattendu, mis en évidence par des mesures récentes, car il privilégie une cassure en deux noyaux de masses différentes alors ... Lire la suite » |
 |
30 janvier 2013
Depuis de nombreuses années, le groupe Spallation du SPhN développe, en étroite collaboration avec l’Université de Liège, un modèle décrivant les réactions de spallation, appelé INCL. Fort de ses remarquables performances dans une évaluation internationale, ce modèle vient d’être inclus dans trois des grands codes de simulations utilisés dans le monde pour modéliser et ... Lire la suite » |
 |
21 janvier 2013
Le spectromètre AGATA (Advanced Gamma Tracking Array) est un spectromètre gamma de nouvelle génération qui permettra de percer les mystères de la structure nucléaire. Il sera à terme composé de 180 cristaux de germanium de très grande pureté. L’Irfu joue un rôle crucial dans la définition des programmes de physique, le management du projet et la construction du spectromètre. L’année 2012 a ... Lire la suite » |
 |
21 décembre 2012
Le détecteur Caméra, construit par l’Irfu, a été mis en place en Septembre 2012. Il est nécessaire pour mesurer des réactions exclusives auprès de Compass au CERN et il permettra l’exploration de la distribution spatiale des constituants des nucléons par la diffusion Compton virtuelle. |
 |
11 novembre 2012
Une nouvelle technique mise en oeuvre par des phycisiens nucléaires de l'Irfu vient de dévoiler des états jusqu'alors inconnus du noyau mendélévium 251.
Des physiciens nucléaires du CEA/Irfu, en collaboration d’autres laboratoires1 ont réalisé en mars 2012 à Jyväskylä en Finlande, la première spectroscopie du noyau Mendélévium (251 Md) combinant la détection des électrons et des gammas grâce au spectromètre SAGE. Grâce à cette nouvelle technique, cette expérience a révélé pour la première fois des états ... Lire la suite » |
 |
22 juillet 2012
Le rayonnement X de fluorescence entre les deux couches électroniques les plus profondes de l’élément à 120 protons a été observé au GANIL[1]
La problématique des superlourds
L’élément le plus lourd présent significativement sur Terre est l’uranium, qui a 92 protons. Mais les hommes ont réussi à produire en laboratoire des éléments plus lourds, jusqu’à 118 protons.
Pour expliquer l’existence de ces noyaux extrêmes, les modèles théoriques font appel à des effets de couches quantiques qui renforcent la stabilité du ... Lire la suite » |
 |
27 juin 2012
Réaction d’arrachage d’un nucléon
Les réactions d’arrachage (knockout) de nucléon à haute énergie sont très utilisées pour sonder la structure des noyaux exotiques de courte durée de vie. Elles permettent d’apporter des informations uniques sur la fonction d’onde du noyau étudié. Ces informations sont extraites des sections efficaces expérimentales à l’aide de ... Lire la suite » |
 |
26 juin 2012
Une équipe commune du service de physique nucléaire et du service des détecteurs, d’électronique et d’informatique de l’IRFU (SPhN et Sédi) a récemment montré que la nouvelle génération de détecteurs Micromegas pouvait être utilisée dans l’air atmosphérique. Grâce à la technologie des pistes résistives mise au point par le CERN, ce détecteur atteint en effet des gains ... Lire la suite » |
 |
24 avril 2012
Les expériences ALICE et CMS ont levé un coin du voile sur la matière ultrachaude créée au sein des collisions d'ions lourds du LHC, analogue au plasma de quarks et de gluons baignant l'Univers quelques microsecondes après le Big Bang. La particule J/psi au charme caché n'a pas fini de jouer un rôle dans cette saga. Sa suppression est une des pistes suivies afin de caractériser expérimentalement ce milieu. ALICE et CMS ... Lire la suite » |
 |
30 mars 2012
Le film "La vallée de la stabilité" conçu à l'Irfu, vient d'étre selectionné au Festival du Film Universitaire Pédagogique de Lyon
Ce court métrage de 14 min est l'un des 21 films retenus par le jury (constitué de producteurs audiovisuels, de réalisateurs et d’étudiants), sur les 142 réalisations inscrites au ... Lire la suite » |
 |
30 mars 2012
Deuxième édition des
« Rencontres de physique de l’infiniment grand à l’infiniment petit »
Promotion Ettore Majorana
du 16 au 27 juillet 2012 à Orsay – Palaiseau – Paris – Saclay
La deuxième édition des « Rencontres de physique de l’infiniment grand à l’infiniment petit » est lancée. Son objectif est de transmettre à des ... Lire la suite » |
 |
01 février 2012
Le projet Double-Chooz a produit en fin 2011 le rapport technique de conception de son deuxième détecteur. C’est un document de référence qui définit chacun des lots techniques du détecteur et leurs interfaces. Ce document sous la coordination technique de l’Irfu est le fruit d'un travail des 35 instituts du projet, nécessitant de ce fait des échanges techniques efficaces. Une revue technique les 12 et 13 janvier 2012 à Saclay est ... Lire la suite » |
 |
15 décembre 2011
L’hypothèse de l’existence d'un 4ieme neutrino, appelé neutrino stérile, pourrait être testée en détectant les neutrinos classiques émis par les désintégrations d’une source radioactive de quelques grammes de cérium-144. Dans un article publié dans Physical Review Letters, le groupe Double Chooz de l’Irfu propose d’installer une telle source au centre de grands détecteurs comme KamLAND, ... Lire la suite » |
 |
10 novembre 2011
Les physiciens de la collaboration Double Chooz, parmi lesquels ceux de l’Irfu/CEA et de l’IN2P3/CNRS, ont observé la disparition d'antineutrinos en provenance du réacteur nucléaire de la centrale de Chooz dans les Ardennes. Les premiers résultats de cette expérience internationale ont été annoncés le 9 novembre lors d'une conférence à Séoul en Corée. Ils apportent un nouvel indice significatif de ... Lire la suite » |
 |
24 juin 2011
Premiers résultats d'ALICE pour la production du J/Psi dans les collisions plomb-plomb
Du 23 au 28 mai 2011 s'est tenue à Annecy (Haute Savoie) la dernière édition de la Conférence Quark Matter qui a regroupé 770 participants venus de tous les continents, dans l'organisation de laquelle s'est impliqué le groupe ALICE de l'Irfu. Cette série de conférences, dédiées à la physique du Plasma de Quark-Gluon (QGP), où théoriciens et expérimentateurs se retrouvent pour confronter leur travaux, ... Lire la suite » |
 |
04 mars 2011
Le groupe Double Chooz de l’Irfu vient de publier des résultats surprenants sur le flux d’antineutrinos produits par la fission de l’uranium et du plutonium dans les réacteurs de centrales nucléaires. A l’aide d’une meilleure estimation de ce flux, un décalage de 3% par rapport aux prédictions qui ont fait référence depuis 25 ans a été mis en évidence. Si l’on réinterprète avec ce nouveau flux les ... Lire la suite » |
 |
23 décembre 2010
Double Chooz est une expérience installée auprès du réacteur nucléaire de Chooz, dans les Ardennes françaises, dont le but est d'étudier les oscillations de neutrinos. Après plus de deux ans de construction du détecteur et son remplissage des 237 m3 d'huiles et de liquides scintillant, le premier détecteur de l'expérience Double Chooz est en prise de données depuis le 22 décembre 2010. Après une phase de ... Lire la suite » |
 |
14 décembre 2010
Réunis à Bruxelles au sein de Nupecc(1), les chercheurs ont présenté le 9 décembre leur plan à long terme qui vise à préparer l’avenir et conforter la place de premier plan occupée par l’Europe dans le domaine de la physique nucléaire. Le projet Spiral2 à Caen, qui réunit le CNRS/IN2P3(2) et le CEA/DSM(3), fait partie des projets déjà engagés dans le cadre de la stratégie ... Lire la suite » |
 |
02 décembre 2010
Publication des premiers résultats des collisions plomb-plomb
Après presque une année de prises de données en collisions proton-proton, le LHC du CERN a commencé l’injection d’ions de plomb début novembre et a très vite délivré des collisions dès le 8 novembre. L’énergie dans le centre de masse nucléon-nucléon est de 2,76 TeV, environ 10 fois supérieure à celle atteinte précédement au RHIC de Brookhaven (USA). Les premiers résultats d'ALICE ne ... Lire la suite » |
 |
29 novembre 2010
Des physiciens, ingénieurs et techniciens de l'Irfu mettent au point la prochaine génération de détecteurs de traces de type Micromegas. Les futures expériences de Compass au Cern et de Clas12 au Jefferson Lab, apportent de nouvelles contraintes de fonctionnement dont certaines sont telles que les détecteurs actuels ne peuvent les supporter tout en gardant leurs performances. Des tests de détecteurs comportant de nouvelles caractéristiques ont ... Lire la suite » |
 |
07 octobre 2010
L’instrument MUSETT1 a détecté ses premiers noyaux lourds lors d’une phase de tests qui a eu lieu au début du mois d’avril 2010 auprès de l’accélérateur du GANIL2 à Caen. MUSETT a été construit dans le but d’identifier les éléments très lourd, les transfermiens, c'est à dire les éléments situés au-delà du fermium (Z=100). Les physiciens nucléaires ... Lire la suite » |
 |
06 juillet 2010
Le pion, prédit par Yukawa en 1935 et découvert en 1947, est le premier d'une famille de particules appelées mésons, famille qui n'a pas cessé de s'agrandir depuis. Les mésons ordinaires sont composés d'un quark et d'un antiquark. La théorie de l'interaction forte prévoit également l'existence de mésons plus complexes, appelés exotiques. Activement recherchés depuis plus d'une dizaine d'années, leur existence ... Lire la suite » |
 |
26 avril 2010
La source d'ions légers (protons et deutons) du projet SPIRAL2 a délivré mi mars 2010 son premier faisceau d'ions hydrogène. Ce résultat a été obtenu sur l'installation de test des lignes basse énergie à Saclay et marque son début officiel d'activité. Quinze mètres de lignes de l'accélérateur seront ainsi assemblés puis testés dans une casemate par l'Irfu avant d'être installés à Ganil en ... Lire la suite » |
 |
02 mars 2010
Le LHC s'apprête à démarrer pour une première période de prise de données de deux ans qui va produire un flux et une quantité de données parmi les plus importants que l'homme ait jamais eu à traiter. Lors de récents tests en situation réelle, la grille de recherche d'Île-de-France (Grif) a répondu aux performances requises en permettant aux physiciens d'accéder aux données reconstruites seulement quatre heures ... Lire la suite » |
 |
25 février 2010
Les collaborations Phenix et Star, qui regroupent notamment des physiciens de l'Irfu/CEA et l'IN2P3/CNRS, ont annoncé des découvertes majeures sur la nature du plasma de quarks et de gluons. Ces résultats décisifs pour la compréhension de la matière nucléaire soumise à des conditions extrêmes apportent un éclairage nouveau sur la naissance de l'Univers. Ils ont été publiés dans la revue Physical Review Letters. |
 |
15 février 2010
Le projet CHyMENE (Cible d'Hydrogène Mince pour l'Etude des Noyaux Exotiques) a le but ambitieux de produire une cible mince d'hydrogène pur sans conteneur adaptée aux expériences utilisant des faisceaux d'ions lourds de basse énergie prévus avec SPIRAL2.
Une équipe de l'Irfu (SPhN et SACM) et de l'Inac/SBT utilisant des techniques cryogéniques vient de produire avec succès un ruban d'hydrogène solide de 100 µm d'épaisseur. ... Lire la suite » |
 |
30 janvier 2010
Une société vosgienne, NEOTEC, a recu le prix de la « réalisation exemplaire » 2009 pour la réalisation de cuves très spéciales, au salon international Midest, en présence du Ministre de l'industrie, Monsieur Christian Estrosi. La réalisation primée fait partie d'un élément important de l'expérience Double-Chooz qui mesurera, avant la fin de cette année, des neutrinos émis par le ... Lire la suite » |
 |
23 décembre 2009
Le lundi 23 novembre 2009, marque la première collision de faisceaux de particules au sein des grands détecteurs du LHC. ALICE a vu ses premières collisions à une énergie de collision de 900 GeV permettant de vérifier le bon fonctionnement de ces 18 grands détecteurs le constituant. Dès le 27 novembre, avec seulement quelques jours de données, la collaboration a même publié un article confirmant des mesures existantes.
Le groupe de l'Irfu, ... Lire la suite » |
 |
09 décembre 2009
réalisation d'un film cryogénique mince d'H2 au Hall 192
En parallèle des développements menés sur l'instrumentation nécessaire à l'exploitation des faisceaux de SPIRAL2, il est nécessaire de produire des cibles d'hydrogène pur pour accroître la pureté et la luminosité par rapport aux cibles actuelles. Le SPhN a proposé de réaliser une cible cryogénique, dont les caractéristiques seront adaptées aux conditions des futures expériences de réactions directes. Il ... Lire la suite » |
 |
28 mai 2009
Le spectromètre à muons du détecteur ALICE1 a enregistré des rayons cosmiques pendant deux semaines fin mars 2009. Le groupe ALICE de Saclay2 s'est beaucoup impliqué dans la conception, la mise au point, la fabrication et l'installation d'une partie des chambres qui constituent ce spectromètre3. Ce test réalisé à l'aide des rayons cosmiques avait pour but de vérifier le bon fonctionnement de la chaîne complète depuis ... Lire la suite » |
 |
21 janvier 2009
Une gestion efficace des colis de déchets nucléaires est conditionnée par l'identification et la quantification des matières nucléaires qu'ils contiennent. Au CEA des méthodes non destructives de caractérisation de ces colis sont mises au point afin de les classifier et les orienter vers le stockage adéquat. Les mesures passives qui consistent à mesurer les radiations émises naturellement sont insuffisantes car le contenu, nucléaire et autre, ... Lire la suite » |
 |
20 janvier 2009
AGATA (Advanced Gamma Tracking Array) est un instrument de nouvelle génération pour l'étude des noyaux par spectroscopie gamma. Ce spectromètre se composera de 180 détecteurs de germanium de très grande pureté. La collaboration AGATA rassemble environ 40 instituts européens. L'Irfu y joue un rôle clef dans la définition des programmes de physique, la construction du spectromètre et de l'électronique associée. Les services ... Lire la suite » |
 |
10 décembre 2008
La partie haute énergie de l’accélérateur linéaire de SPIRAL2 (nouvel accélérateur pour 2012 du GANIL1) comprend deux familles de cavités supraconductrices. Le service des Accélérateurs, de Cryogénie et de Magnétisme de l’Irfu est en charge de la série de douze cryomodules2 du premier type qui sera installée juste en sortie de l’injecteur.
Le 8 décembre 2008, les tests en ... Lire la suite » |
 |
03 novembre 2008
Peu après le démarrage du LHC le 10 septembre 2008 à 9h30, les interactions des premiers paquets de protons avec des détecteurs de faisceaux ont permis aux détecteurs du LHC d’enregistrer leurs premiers événements. Le scénario préparé de longue date pour la distribution et le traitement des données a été mise en route dans la foulée avec la distribution des données vers le centre Tier0, puis vers les onze ... Lire la suite » |
 |
18 juin 2008
La forme d’un noyau atomique est le reflet de la structure en couches des protons et des neutrons qui le composent. Dans le cas de couches complètement remplies, on a affaire à un noyau ‘magique’ qui est de forme sphérique. Cependant, la plupart des noyaux ont des couches partiellement remplies et préfèrent être déformés. Les formes les plus couramment rencontrées sont allongées (prolate) ou aplaties (oblate) et peuvent changer ... Lire la suite » |
 |
02 avril 2008
En envoyant un proton de haute énergie sur un noyau, on produit quantité de fragments divers, c’est ce que les physiciens appellent la spallation. Cette réaction entre en jeu dans les sources de neutrons de spallation, qui ont de multiples applications potentielles (réacteurs nucléaires sous-critiques, caractérisation de nouveaux matériaux) ou pour la compréhension des effets des rayonnements cosmiques dans le domaine spatial. Les réactions de ... Lire la suite » |
 |
29 octobre 2007
Une avancée majeure en physique hadronique
Le spin est une des propriétés quantiques des particules. Toutes les particules ont un spin. Les nucléons (les protons et les neutrons) qui composent le noyau des atomes en ont un, tout comme les gluons et les quarks dont ils sont faits. Mais en 1989, on a découvert que les quarks ne contribuaient pas autant au spin du nucléon que la théorie le prédisait et aucun mécanisme ne permettait d’expliquer ce déficit. Ce fut le début de la crise ... Lire la suite » |
 |
17 octobre 2007
Le projet d’instrumentation ART pour la biologie moléculaire, associant le Dapnia et le Service hospitalier Frédéric Joliot, a reçu le soutien du programme Technosanté[1] du CEA. Le projet ART, pour Analyse de paramètres physiologiques chez le Rongeur sous imagerie TEP, concerne les études précliniques en imagerie par tomographie par émission de positons (TEP) sur l’animal. Son objectif est d’automatiser la mesure de la ... Lire la suite » |
 |
09 janvier 2007
Une nouvelle cible d’hydrogène liquide vient d’être mise en place dans le cadre du programme Spaladin au GSI-Darmstadt (Allemagne) qui étudie les interactions entre des ions lourds et des protons. Cette cible doit réduire au maximum les interactions parasites à la fois dans les parois de la cible et dans la cible elle-même. Pour soutenir cette gageure, les ingénieurs-chercheurs et techniciens du Dapnia ont conçu une cible qui fait appel à ... Lire la suite » |
 |
27 octobre 2006
Dix ans d’attente : Les physiciens de la collaboration Compass au Cern n'espéraient plus la livraison de leur nouvel aimant supraconducteur.
Arrivé au Dapnia avec un an de retard pour être testé, cet aimant fabriqué par une société privée se révéla de surcroît affecté par deux avaries majeures qui faillirent mettre définitivement terme au projet.
Il a fallu que les équipes du Dapnia déploient des ... Lire la suite » |
 |
09 mai 2006
Divers projets internationaux étudient les réacteurs hybrides qui utilisent un faisceau de neutrons produit par un accélérateur pour asservir un réacteur nucléaire. Ces systèmes nécessitent des détecteurs de neutrons fonctionnant sur une large gamme d’énergie et peu sensibles aux rayonnements X ou gamma. Dans le cadre du projet Trade à Casacia en Italie, les équipes du Dapnia viennent d’achever le développement ... Lire la suite » |
 |
19 avril 2006
Il est possible de provoquer des réactions nucléaires avec des rayons gamma, ce sont les photoréactions. En détectant les neutrons ou les rayons gamma secondaires produits par ces photoréactions, on pourra détecter des matériaux fissiles dans des colis de déchets radioactifs ou bien faciliter le contrôle des matières nucléaires dans le cadre des traités de non prolifération. Il faut auparavant décrire correctement ce type ... Lire la suite » |
 |
14 avril 2006
Communiqué commun CEA/Dapnia - CNRS/IN2P3 - Ifremer du 27 mars 2006
La première ligne de détection du télescope à neutrinos Antares, immergée à 2 500 mètres de profondeur, a été reliée par le robot téléopéré Victor 6000 de l’Ifremer à la station à terre de La Seyne-sur-Mer (Var), le jeudi 2 mars à 12 h 11. Quelques heures plus tard, Antares ouvrait pour la première fois ses yeux vers le ciel et détectait ses premiers muons*. Cette liaison marque la ... Lire la suite » |
 |
10 mars 2006
L’incinération des déchets nucléaires par la transmutation d’actinides de durée de vie longue en radioéléments de plus courte période ou la mise au point de réacteurs nucléaires sous-critiques, intrinsèquement sûrs, réclament des sources de neutrons intenses. Pour produire de telles sources, on utilise la technique de spallation, c’est-à-dire l’interaction d’un faisceau de protons de haute ... Lire la suite » |
 |
20 janvier 2006
En reproduisant des conditions comparables à celles qui régnaient dans les premiers instants de l’Univers, on s’attend à découvrir un nouvel état de la matière, le plasma de quarks et de gluons. Ces conditions extrêmes de température et de densité d’énergie sont réunies lors des interactions d’ions lourds au collisionneur Rhic à Brookhaven. L’expérience Phenix vient d’y obtenir les premiers ... Lire la suite » |
 |
06 octobre 2005
L’expérience E158, réalisée auprès de l’accélérateur linéaire de Stanford en Californie, a récemment publié un test très précis de l’interaction faible entre deux électrons. Ce résultat repousse un peu plus loin les limites d’une nouvelle physique dont les physiciens recherchent ardemment la première manifestation. |
 |
23 septembre 2005
Les quarks sont les composants de base des protons et des neutrons (les nucléons) mais il n’existe encore aucune description théorique complète de la façon dont ces quarks forment la structure interne des nucléons. Les récents résultats des expériences Happex menées auprès de l’accélérateur Cebaf du laboratoire Jefferson (Virginie, USA) apportent un nouvel éclairage sur cette description, en désaccord avec ce ... Lire la suite » |
 |
13 juillet 2005
Les nucléons (proton ou neutron) sont les constituants du noyau atomique, et possèdent tous un spin dont la valeur est ½. Les constituants des nucléons, les quarks et les gluons, possèdent eux aussi un spin, mais la contribution de chacun d’eux à celui du nucléon reste énigmatique. Au Cern, l’expérience Compass mesure ΔG/G(x), la polarisation des gluons dans le nucléon, qui est reliée à la contribution des spins des ... Lire la suite » |
 |
06 juillet 2005
Le Dapnia a conçu et réalisé un aimant supraconducteur, avec les systèmes de contrôle et de sécurité associés, pour l’expérience CLAS/DVCS au laboratoire Jefferson (Virginie, USA). Cet aimant, formé de deux bobines et de conception cryogénique originale, vient s’insérer à l’intérieur de l’aimant toroïdal de CLAS, où son intégration magnétique et mécanique a ... Lire la suite » |
 |
08 juin 2005
En 2003, on observait pour la première fois une particule constituée de plus de deux ou trois quarks. Cette nouvelle particule formée de 5 quarks, le pentaquark θ+, a été mise en évidence par trois expériences au Japon, en Russie puis aux USA et depuis cette date plusieurs expériences tentent de confirmer cette observation. Selon la théorie, l’existence du θ+ implique celle d’autres particules à 5 quarks. L’observation ... Lire la suite » |
 |
25 mai 2005
Une expérience réalisée au Ganil observe la fission quasi-immédiate des systèmes créés par la fusion de deux noyaux lourds en envoyant un faisceau d'uranium sur une cible monocristalline de nickel. L’étude de ces systèmes éphémères permet d’obtenir des informations sur la stabilité des noyaux superlourds. Cette expérience à laquelle participe le Dapnia montre que la fission d'un système de ... Lire la suite » |
 |
20 avril 2005
De quelles façons les propriétés des quarks, ultimes constituants de la matière, influencent- elles les composants du noyau atomique, les nucléons ? L’expérience Compass au Cern, qui prend des données depuis 2002, nous livre ses premiers résultats : une évaluation deux fois plus précise de la contribution du moment magnétique intrinsèque des quarks (le spin) à celui du nucléon et une première mesure des ... Lire la suite » |
 |
18 avril 2005
Une équipe de physiciens du Dapnia, de l’Institut de Physique Nucléaire d’Orsay, du GSI de Darmstadt en Allemagne et de l’Université de Saint Jacques de Compostelle en Espagne a pu produire et analyser le plus grand nombre d’isotopes (environ 1400 de l’azote à l’uranium) jamais observés au cours d’une seule expérience de physique nucléaire. Ces mesures permettront de franchir un pas supplémentaire dans nombre de domaines, depuis la fission nucléaire sous ses aspects fondamentaux jusqu’à la gestion des déchets ... Lire la suite » |
 |
24 mars 2005
Les opérations conduisant au démantèlement et au déclassement d’une installation nucléaire, nécessitent de fournir des dossiers réglementaires soumis à l’approbation de la Direction générale de la sûreté nucléaire et de la radioprotection. Ainsi, l’ « étude déchets » est l’un des principaux documents de sûreté que le service de déclassement des accélérateurs du Dapnia a dû réaliser dans le cadre du démantèlement de deux de ses installations : l’accélérateur linéaire de Saclay et le synchrotron Saturne.
Informés de la ... Lire la suite » |
 |
02 février 2005
L’étude des actinides mineurs constitue, aujourd’hui, un intérêt majeur pour la gestion des déchets de l’industrie nucléaire. Les noyaux de curium, formés à partir des isotopes d’américium, sont, en particulier, extrêmement difficiles à manipuler et à stocker du fait de leur forte activité. C’est pourquoi les scénarios futurs de production d’énergie par le nucléaire prennent en compte la formation de ces noyaux et essaient de réduire leur production, voire de les incinérer. Or un passage obligé pour former ces éléments ... Lire la suite » |
 |
08 mars 2004
Une nouvelle particule a été mise en évidence au Japon, en Russie puis aux États-Unis au laboratoire Jefferson. Contrairement à tous les baryons connus, cette particule ne peut être considérée comme un assemblage de trois quarks. Il en faut au moins cinq pour la former, d'où son nom de pentaquark. L'expérience nous conduit ainsi à introduire une nouvelle catégorie de particules. |
 |
02 février 2004
Pour observer la forme des particules élémentaires, les physiciens utilisent de gigantesques microscopes électroniques, les accélérateurs d'électrons. Mais quand, avec le même appareil, deux observateurs voient deux images complètement différentes du proton, on commence à se poser des questions. Pierre Guichon (SPhN) et Marc Vanderhaeghen (université de Williamsburg) proposent une explication.
Parmi les particules élémentaires, le proton joue un rôle central car il constitue, sous forme d'hydrogène, la ... Lire la suite » |
 |
18 octobre 2003
Les protons et les neutrons sont constitués de quarks ainsi que de gluons qui créent l'interaction entre les quarks. Le fait que le spin des quarks ne contribue qu'à une petite fraction du spin du nucléon est apparu dans les années 1990 comme une grande surprise. Pour tenter d'expliquer ce résultat la collaboration Compass se propose de mesurer la contribution du spin des gluons au spin du nucléon. La voie choisie est la mise en évidence de la production d'un ... Lire la suite » |
