4 avril 2009Corinne Bérat1 Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie Un laboratoire de recherche pour comprendre linfiniment petit et l'infiniment grand

4 avril 2009Corinne Bérat2 Le LPSC Mission de recherche en physique fondamentale, expérimentale et théorique –Participation à plusieurs grandes expériences de dimension internationale Autres missions –Enseignement, formation, diffusion des connaissances, valorisation des compétences Environ 210 personnes travaillent au LPSC –Pour remplir sa mission de recherche, le laboratoire sappuie sur des chercheurs, des enseignants chercheurs, des doctorants, des techniciens, des ingénieurs et des personnels administratifs

4 avril 2009Corinne Bérat3 De linfiniment petit… De quoi est faite la matière ? Physique subatomique –Physique nucléaire –Physique hadronique –Physique des particules

4 avril 2009Corinne Bérat4 …à linfiniment grand Cosmologie –Rayons cosmiques –Fond cosmologique

4 avril 2009Corinne Bérat5 Dans un bain de particules… Nous sommes plongés dans un bain de particules –Radioactivité ambiante : venant de la terre, dans la maison, émis par le corps humain – Rayonnement cosmique : Les rayons cosmiques contribuent pour environ15% à lexposition naturelle totale (un peu moins que la radioactivité du sol)

4 avril 2009Corinne Bérat6 … et sous une douche de particules –Latmosphère terrestre est en permanence bombardée de particules qui viennent du cosmos. En arrivant sur la Terre, les particules cosmiques (principalement des protons) vont interagir avec les atomes de latmosphère créant ainsi des réactions nucléaires. Le résultat est une production de muons –En moyenne, au sol : 200 muons par seconde et m 2 Naissance de la physique des particules

4 avril 2009Corinne Bérat7 Pour connaître la matière, on a besoin daccélérateur de particules = super microscope Deux formes daccélérateurs : –linéaire : les LINACS, dans lesquels les particules partent d'une extrémité et ressortent de l'autre... –circulaire : les cyclotrons, synchrocyclotrons et autres synchrotrons, dans lesquels les particules tournent et tournent, et tournent... Deux types de collisions : avec une cible fixe : on envoie une particule sur une cible immobile avec des anneaux de collision : 2 faisceaux de particules sont envoyés l'un contre l'autre. Accélérateur de particules

4 avril 2009Corinne Bérat8 Echelle dénergie ZeV (zeta) EeV (exa) GeV (giga) PeV (peta) TeV (tera) MeV (méga) keV (kilo) eV (électron-volt) LHC :14 TeV Rayon cosmique le plus énergétique observé molécule dans lair GENEPI3C Energie des muons du rayonnement cosmique 1 eV = 1,602 · 10 –19 J Radioactivité Electrons dans aurore polaire Supernovae Étoiles à neutrons Noyaux actifs de galaxies 1 Pile à 1 Euro Tube TV Accélérateur électrostatique Réacteur nucléaire Synchrocyclotron (Synchrotron) Limite (?) technologie humaine

4 avril 2009Corinne Bérat9 Europe

4 avril 2009Corinne Bérat10 Amérique

4 avril 2009Corinne Bérat11 Amérique et Antarctique

4 avril 2009Corinne Bérat12 B o n n e V i s i t e

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4 avril 2009Corinne Bérat17 Des particules de matière se déplaçant à grande vitesse entrent en collision Cela crée une grande concentration dénergie et permet la création de particules qui nexistent pas dans la matière ordinaire (durée de vie très courte) Matière et énergie E = m c 2

4 avril 2009Corinne Bérat18 Energie et unités dénergie Unités usuelles –Calorie : sur les produits alimentaires (kcal) Ex : 1 cuillère à café de Nutella = 80 kcal –kilowatt-heure (kWh) : sur les factures EDF… Entre 0,11 et 0,135 le kWh (mesurée en unité de temps) 100 W 1 h E=100 Wh E=540 Calories

4 avril 2009Corinne Bérat19 Energie et unités dénergie Energie : cest une grandeur en (M)(L) 2 (T) -2 –Joule : 1 calorie = 4,186 J, 1 Watt-heure (Wh)= 3600 Joules 1 m 1 kg E=9,81 J En physique –électron-volt (eV) dans le domaine des particules 1 eV = 1,602 · 10 –19 J 0, J

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