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Accélérateurs
ISOLDE étudie les propriétés des noyaux atomiques pour des applications en recherche fondamentale, astrophysique, sciences des matériaux et de la vie
L’installation ISOLDE, unique en son genre, produit des faisceaux de basse énergie de nucléides radioactifs, dont l’instabilité est due soit à un excédent, soit à un déficit de neutrons. En fait, l’installation réalise le vieux rêve des alchimistes : la transmutation d’un élément en un autre. Elle permet ainsi l’étude des noyaux atomiques, y compris les espèces les plus exotiques.
Le faisceau de protons de haute intensité issu du Booster du Synchrotron à protons (PSB) est dirigé sur des cibles spécialement conçues, très épaisses, produisant ainsi des fragments atomiques très variés. Différents systèmes sont utilisés pour ioniser, extraire et séparer les noyaux selon leur masse, ce qui permet de produire des faisceaux de basse énergie qui sont ensuite livrés à plusieurs stations d’expérimentation. Ces faisceaux peuvent être accélérés jusqu’à 3 MeV/nucléon. Cette post-accélération des faisceaux radioactifs a ouvert de nouvelles voies de recherche, en permettant l’étude des réactions nucléaires grâce à des projectiles radioactifs ayant une masse moléculaire aussi bien légère que moyenne. Plusieurs de ces expériences utilisent Miniball, un détecteur de rayons gamma utilisant des cristaux de germamium de grande pureté. À l’heure actuelle, une amélioration de l’installation est en cours. Baptisée ISOLDE haute intensité haute énergie (HIE-ISOLDE), elle contribuera à développer les capacités d’expérimentation d’ISOLDE sous divers aspects. Dès l’automne 2015, des faisceaux radioactifs à 5,5 MeV/nucléon seront disponibles. En 45 ans d’existence, l’installation ISOLDE a acquis un savoir-faire unique dans le domaine des faisceaux radioactifs.
Plus de 700 isotopes de plus de 70 éléments ont été utilisés dans une grande variété de domaines de recherche : des études de pointe sur la structure nucléaire, physique atomique, astrophysique nucléaire, interactions fondamentales, mais aussi physique du solide et sciences de la vie. À l’heure actuelle, plus de 450 chercheurs travaillent sur les quelque 90 expériences auprès de l’installation ISOLDE. Chaque année, une cinquantaine de ces expériences procèdent à une prise de données. Voir la liste des dispositifs d’expérimentation ou des expériences actives d’ISOLDE.
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