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Synchrotron : acte 2

En 2020, quand le Synchrotron européen reprendra du service, il sera le premier au monde de sa catégorie, avec une source de lumière dite de quatrième génération, aux performances centuplées.

Vue aérienne du Synchrotron européen © D. Morel/ESRF

Le 10 décembre 2018, après un quart de siècle de bons et loyaux services, était mis en sommeil un des plus grands équipements scientifiques de ce type au monde : le Synchrotron européen, aussi appelé ESRF pour son sigle anglais European Synchrotron Radiation Facility. S’ouvre désormais une période de vingt mois pour moderniser cet instrument installé à Grenoble, en France.

Un synchrotron est une source très puissante de rayons X, produits par des électrons de haute énergie circulant dans un anneau de stockage à la vitesse de la lumière. En fonctionnement depuis 1994, l’anneau du Synchrotron européen mesure 844 mètres de circonférence. Il est dit de troisième génération, c’est-dire que les rayons X qu’il utilise sont 100 milliards de fois plus brillants que les rayons X utilisés à l’hôpital. C’est en quelque sorte un « super microscope », qui permet d’observer la position et le mouvement des atomes, et donc d’explorer de manière très détaillée les matériaux et même la matière vivante.

Chaque année, plusieurs milliers de chercheurs viennent au Synchrotron réaliser des expériences dans des domaines aussi variés que la chimie, la physique, la paléontologie, la biologie, les sciences de l'environnement ou les nanotechnologies. Au total, le Synchrotron de Grenoble a donné lieu à plus de 32 000 publications scientifiques et quatre Prix Nobel.

À l'intérieur du Synchrotron européen © Lightsources.org/Giant/Leaps Initiative/ESFR

Durant les travaux, l’anneau de 844 mètres sera démantelé puis reconstruit pour devenir une nouvelle source de lumière, dite de quatrième génération, baptisée EBS pour Extremely Brilliant Source. Elle sera la première au monde de ce type. Proches de celles du laser, ses performances seront centuplées par rapport à l’outil actuel.

Présentation de l'EBS (en anglais). © Synchrotron européen

Les applications resteront très variées, allant de l’observation des matériaux complexes à l’échelle atomique à la conception de médicaments ciblés, en passant par l’étude approfondie de fossiles ou d’objets archéologiques. En attendant, c’est un chantier plein de défis qui attend les ingénieurs du Synchrotron : il leur faudra en effet installer plus de 10 000 composants en les alignant avec une précision de l’ordre… du cheveu humain.

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