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 LHC

(Large Hadron Collider) Collisionneur proton-proton (7 TeV par faisceau) situé au CERN de Genève, dans le tunnel de 27 km de circonférence qu'occupait le LEP. Inauguré le 10/09/2008, un grave incident survenu pendant la phase de tests a repoussé sa mise en service de plusieurs mois (courant 2009 ?). Son objectif principal sera l'étude de l'interaction faible, et tout spécialement la traque du boson de Higgs. Il devra aussi tester l'extension supersymétrique du modèle standard (MSSM) afin d'en confirmer ou invalider la teneur. Le détecteur LHC-B s'interessera à l'anomalie de la disparition de l'antimatière dans l'univers en étudiant l'asymétrie entre particules et antiparticules. Alice, qui fonctionnera un mois par an, s'interessera à la soupe primordiale de particules qui baignait l'Univers juste après le Big Bang. Le LHC comporte plusieurs détecteurs gigantesques : Atlas (46 x 25 x 25 m, 7000 t), CMS (solénoïde compact pour muons, 21 x 15 m, 12 500 t), Alice, LHC-B, LHCf, Totem. Ces expériences produiront chaque année 15 millions de Go de données ! La puissance du LHC est de 120 MV, il consommera ainsi 800 000 MWh par an, soit l'équivalent du canton de Genève, et à ce titre s'interrompra pendant les deux mois d'hiver. 9 jours seulement après son ouverture, le LHC a été arrêté après qu'un accident ait endommagé une trentaine d'aimants (sur plus de 1600). Une résistance est apparue dans une jonction entre deux aimants, normalement supraconductrice ; celle-ci a créé un arc électrique qui a détruit un réservoir contenant de l'hélium, arrachant plusieurs pièces en explosant [12/2008]. Une fois la campagne de l'année 2012 terminée, le LHC sera arrêté pendant deux ans pour subir des améliorations techniques qui lui permettront dès 2015 d'atteindre l'énergie nominale de 14 TeV et d'augmenter encore sa luminosité (nombre de particules entrant en collision à chaque croisement), notamment afin de détecter la matière noire [01/2012]. Le CERN a annoncé le 4 juillet 2012 que les détecteurs Atlas et CMS avaient découvert entre 2011 et 2012 un boson dont la masse avoisine 126 GeV, et donc compatible avec la masse attendue pour le boson de Higgs [07/2012]. La découverte officielle du boson de Higgs a été confirmée le 15/03/2013. Le LHC deviendra en 2023 le HL-LHC (High Luminosity LHC) : sur une portion de 1,2 km (sur les 27 de l'accélérateur), les aimants seront remplacés par un modèle plus puissant au niobium et étain, pour un coût de 820 millions d'euros, afin d'augmenter le nombre de collisions jusqu'à 14 TeV, et jusqu'en 2030. Pourrait alors lui succéder soit le CLIC (Compact Linear Collider), un collisionneur linéaire électron-positon de 11 km, à une énergie de 380 GeV ; soit le FCC (Future Circular Collider), un anneau de 100 km de périmètre et doté d'aimants deux fois plus puissants qu'actuellement, permettant d'atteindre les 100 TeV à l'horizon 2040-2045 [06/2018].
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