Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers

Au sein de l’IRFU, dans le cadre des missions du CEA, le département de physique nucléaire (DPhN) conduit des recherches fondamentales expérimentales et théoriques en physique nucléaire. Le DPhN applique également ses connaissances et son expertise à des mesures et des modélisations pour des sujets de société liés à l’énergie nucléaire, à la conception et au déclassement d’installations.

Objectifs

L’interaction forte, acteur principal de la physique nucléaire, 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 DPhN est l’approfondissement de nos connaissances sur ces systèmes et sur les réactions qui permettent de les étudier.

A cet objectif sont associées des questions fondamentales, comme par exemple :

• Comment se comportent les systèmes très chauds et très denses de quarks et gluons ?
• Quels sont leurs degrés de liberté microscopiques et leurs excitations ?
• Comment s’opère le confinement des quarks dans les nucléons ?
• Peut-on comprendre la structure des hadrons à partir des premiers principes ?
• Quelle est la force d’interaction entre les nucléons dans le noyau ?
• …

Les activités du DPhN se rassemblent autour de quatre axes de recherche et d’une activité de support en sureté et radioprotection :

• Plasma de quarks et de gluons
• Structure du nucléon
• Structure du noyau
• Réactions nucléaires et applications
• Expertise Nucléaire en Assainissement et Conception.

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 important pour le département.