CERN: le tracé du futur accélérateur de particules se précise

Le tracé du futur accélérateur de particules (FCC) du CERN se précise dans un rapport intermédiaire, dévoilé lundi, sur la faisabilité de ce projet international, qui doit entrer en service vers 2050 et être achevé avant la fin du siècle.

L’enjeu est d’«étudier les propriétés de la matière à l’échelle la plus petite et à la plus haute énergie», a dit la directrice générale du CERN Fabiola Gianotti en présentant ce rapport.

L’actuel accélérateur de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (Conseil européen pour la recherche nucléaire, CERN), le grand collisionneur de hadrons (LHC), fait se fracasser des particules lancées les unes contre les autres dans un anneau à des vitesses phénoménales. Ces collisions éclairent leurs propriétés et ont permis d’identifier en 2012 le boson de Higgs considéré comme la clef de voûte de la structure fondamentale de la matière.

Le FCC (Futur collisionneur circulaire) vise une plus grande énergie de collision. Avec l’enjeu majeur d’expliquer ce qui compose 95% de l’énergie et de la matière contenue dans l’Univers observable, l’abondance de matière par rapport à l’antimatière, ou encore la masse du neutrino.

Le projet FCC s’articule en deux temps, avec d’abord en 2048 un collisionneur électron-positron (des particules légères) afin d’approfondir la physique du boson de Higgs et celle de l’interaction faible.

Il faudra attendre 2070 pour l’entrée en service du collisionneur proton-proton, dédié aux particules lourdes. Avec une cible d’énergie record de 100 milliards de milliards d’électronvolts (TEV), là où l’actuel LHC atteint 13,6 TeV.

Ce sera «la seule machine permettant de faire un grand bond dans l’étude de la matière», selon Mme Gianotti.

Après huit ans d’étude, la configuration choisie parmi une centaine prévoit un anneau de 90,7 km de circonférence, plus de trois fois celui de l’actuel LHC.

Connecté à ce dernier il s’étendra dans le sous-sol pour l’essentiel en France, mais aussi en Suisse. Avec huit sites de surfaces, dont quatre situés en France accueilleront les équipements d’expériences, placées le long de l’accélérateur.

Le démarrage des travaux est prévu pour 2033, avec un tunnel de 5,5 mètres de diamètre, passant à trente mètres sous le lit du Rhône, au moins cent mètres sous le fond du lac Léman, et jusqu’à plus de 500 mètres sous le plateau de la Borne, dans les Préalpes.

Puis viendra l’installation des équipements à partir de 2038 et notamment des deux principales expériences, avec des cavernes d’une hauteur atteignant 66 mètres pour accueillir les détecteurs de particules.