B. UNE NOUVELLE INFRASTRUCTURE DE RECHERCHE SUR LES ANTIPROTONS ET LES IONS EN EUROPE
FAIR est un ensemble d'accélérateurs de particules. Cette installation fournira des faisceaux de haute intensité de haute qualité d'ions 2 ( * ) (stables et radioactifs de l'hydrogène jusqu'à l'uranium) et d'antiprotons 3 ( * ) sur une large gamme d'énergie.
Dans cette installation, les particules sont accélérées à des vitesses proches de celle de la lumière et amenées à collisionner avec les atomes, constituants de la matière, notamment ceux des éléments les plus lourds 4 ( * ) du tableau périodique de Mendeleïev.
Ceci permettra d'étudier les noyaux atomiques à la plus petite échelle, leurs composants élémentaires et la manière dont ils se lient et s'organisent.
Avec FAIR, il s'agira donc d'étudier les états de la matière, seuls ou immergés dans les très grands champs électriques produits par des lasers intenses.
L'installation permettra plus particulièrement les applications suivantes :
- étude des propriétés de l'interaction forte, qui lie ensemble les protons et les neutrons dans le noyau, ce qui permet de mieux comprendre les forces de base et l'évolution des briques élémentaires qui constituent l'univers ;
- tests des symétries de base des éléments constituant l'univers et prédictions du modèle standard de la physique des particules ;
- physique de la matière que constituent les protons et les neutrons dans des conditions extrêmes ;
- physique des plasmas (faisceaux d'ions et lasers) ;
- applications biomédicales et en physique des matériaux.
L'accès à FAIR se fera selon les modalités en vigueur pour les très grandes infrastructures de recherche, à partir d'une évaluation de la qualité scientifique de chaque projet d'expérience. Un projet d'expérience utilisant FAIR sera porté par des équipes de recherche regroupant, le plus souvent, des personnes de plusieurs nationalités, rassemblées autour d'un réseau thématique, ou de collaborations multilatérales entre organismes de recherche de différents pays. Les membres français de ces équipes seront des enseignants-chercheurs, chercheurs, ingénieurs et agents techniques provenant très majoritairement de laboratoires du CNRS, du CEA et des universités dont l'activité est liée aux thématiques de la physique nucléaire et de la physique des plasmas.
Grâce à cette nouvelle installation, les chercheurs français bénéficieront d'un outil unique de recherche. Leurs études ouvriront la voie à des applications économiques, comme par exemple l'utilisation de faisceaux de particules accélérées comme sondes de la matière en physique médicale (imagerie) et en science des matériaux, pour le traitement de certains cancers, ou encore la construction de plateformes de test du milieu spatial.
Ainsi, la « protonthérapie », utilisée pour le traitement des cancers du cerveau, est issue de la recherche sur les protons. Elle présente un intérêt en raison de sa capacité à cibler précisément et à détruire les tumeurs à la fois à la surface mais également installées en profondeur dans le corps, en minimisant les dommages occasionnés aux tissus biologiques environnants.
* 2 Un « ion » est un atome ayant une charge électrique non nulle, par modification du nombre d'électrons
* 3 Un « antiproton » est une particule ayant la même masse au repos et charge électrique opposée du proton
* 4 Eléments constitués d'un grand nombre de neutrons et protons