Données de calcul pour les futurs accélérateurs de haute intensité
Des expériences complexes sont menées dans des installations expérimentales avancées et de haute technologie, afin de déterminer les propriétés et la nature des particules subatomiques. En raison de la taille extrêmement petite de ces particules, la seule manière d'étudier leur comportement consiste à examiner des amas de matière plus grands contenant plusieurs millions de ces particules. Un faisceau de minuscules particules, telles que des protons, est accéléré pour bombarder une cible. Au cours de ce bombardement, certaines des particules étudiées s'affranchissent des forces qui assurent leur cohésion et forment un faisceau secondaire par le biais de manoeuvres spécifiques. Un groupe européen composé de centres de recherches et d'universités et ayant pour objet la conception d'un des centres de physique nucléaire expérimentale les plus avancés au monde a, entre autres, étudié de façon approfondie les cibles à utiliser, dans la mesure où celles-ci jouent un rôle critique dans le cadre de l'expérience globale. L'objectif principal était de déterminer les caractéristiques de la cible, même en cas de libération d'énergie considérable, et de choisir la méthode optimale de dissipation thermique. La cible constitue un des principaux facteurs de régulation des types de faisceaux secondaires, en corrélation avec le faisceau primaire. Le matériau constitutif de la cible, qu'il soit solide ou liquide, ainsi que son épaisseur et ses dimensions sont des paramètres essentiels. Par ailleurs, la dissipation thermique constitue un problème de taille, puisqu'elle influence directement l'efficacité et la fonctionnalité de la cible. Le passage du faisceau dans la cible génère une énergie thermique échauffant le matériau à plusieurs centaines de degrés. Cet échauffement du matériau conduit à des contraintes thermiques susceptibles de le détruire. Le groupe de recherche a calculé en détails les profils de température correspondant aux différents modes opératoires prévus pour le futur accélérateur de haute intensité. Ces calculs ont été effectués en tenant compte des cas les plus extrêmes. Les résultats ainsi que les solutions de cibles proposées sont détaillés dans six rapports publiés sur la page Web du projet (http://www-land.gsi.de/r3b/(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)).
