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Fermilab est toujours en vie après le CERN

Fermilab est toujours en vie après le CERN

Rapprochez-vous de ce qui était autrefois le premier briseur d'atomes au monde, le Tevatron du Fermilab à l'extérieur de Chicago, et vous verrez ... des bisons. C'est vrai, sur l'herbe de l'anneau de l'accélérateur paissent un troupeau de bisons qui a été introduit en 1969 par le premier directeur du laboratoire, Robert Wilson.

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Les bisons gardent l'herbe au-dessus de l'anneau d'accélérateur circulaire de 3,9 milles (6,3 km) du Tevatron à une hauteur gérable. Jusqu'à la mise en service du Grand collisionneur de hadrons (LHC) en 2008, le Tevatron était l'accélérateur de particules le plus puissant au monde, produisant des collisions proton-proton avec des énergies allant jusqu'à 1,96 billion d'électrons volts (TeV).

Alors que le LHC de l’installation de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire à l’extérieur de Genève, en Suisse (CERN), pourrait être le premier briseur d’atomes au monde, Fermilab est le premier laboratoire de physique des particules des États-Unis. Il se trouve sur 6800 acres à Batavia, Illinois, au sud-ouest de Chicago, et le laboratoire est géré pour le US Department of Energy Office of Science par Fermi Research Alliance LLC, qui est un partenariat de l'Université de Chicago et de l'Universities Research Association Inc ., un consortium de 89 universités de recherche.

Fermilab est nommé pour Enrico Fermi

Fermilab emploie 1 750 scientifiques et ingénieurs du monde entier et collabore avec plus de 50 pays sur des expériences de physique. Fermilab porte le nom d'Enrico Fermi (1901 - 1954) qui fut le créateur du premier réacteur nucléaire au monde, le Chicago Pile-1, situé dans un court de squash sous les gradins du Stagg Field de l'Université de Chicago.

En décembre 1938, Fermi avait remporté le prix Nobel de physique à l'âge de 37 ans pour ses «démonstrations de l'existence de nouveaux éléments radioactifs produits par irradiation neutronique et pour sa découverte connexe des réactions nucléaires provoquées par les neutrons lents». Fermi avait également découvert les éléments transuraniens.

Après la cérémonie du prix Nobel à Stockholm, au lieu de retourner chez eux en Italie, Fermi, sa femme Laura et leurs deux enfants se sont rendus à New York où ils ont demandé la résidence permanente. Cela était dû aux lois raciales fascistes de l'Italie parce que Laura, et par extension ses deux enfants, étaient juifs.

Chicago Pile-1 a été la première réaction nucléaire en chaîne auto-entretenue au monde, et elle est devenue critique le 2 décembre 1942. Rédigé dans le projet Manhattan à Los Alamos, Nouveau-Mexique, Fermi a dirigé la Division F, qui a travaillé sur le "Super thermonucléaire" d'Edward Teller. " Bombe à hydrogène. Lors du premier essai d'une arme nucléaire, le test Trinity le 16 juillet 1945 à Los Alamos, Fermi a laissé tomber des bouts de papier pendant l'explosion et a pu estimer avec précision le rendement de la bombe.

Le découvreur du neutrino et son homonyme

Alors que le CERN est peut-être en train de gagner dans les enjeux de TeV, le Laboratoire Fermi s'est imposé comme un pionnier de la recherche sur les neutrinos, ces particules omniprésentes mais difficiles à attraper qui ont été découvertes conjointement par Fermi et Wolfgang Pauli.

L'expérience sur les neutrinos souterrains profonds (DUNE) est actuellement en construction. Il disposera d'un détecteur proche au Laboratoire Fermi et d'un détecteur éloigné au centre de recherche souterrain de Sanford à Lead, dans le Dakota du Sud. Un faisceau intense de trillions de neutrinos sera tiré du Laboratoire Fermi de 1300 kilomètres (810 mi) vers un navire contenant 40 kilotonnes d'argon liquide situé à 1,5 kilomètre (4900 pieds) sous terre. Les neutrinos voyageront à travers la Terre, atteignant une profondeur de 30 kilomètres (19 mi) près du point médian.

Les scientifiques espèrent:
* Recherche de neutrinos au-delà des trois actuellement connus
* Déterminer l'ordre des masses de neutrinos
* Enquêter sur les oscillations des neutrinos pour tester la violation de CP dans le secteur lepton
* Étudier les supernovae et la formation des étoiles à neutrons et des trous noirs
* Recherchez la désintégration du proton.

En 2017, le Science and Technology Facilities Council (STFC) du Royaume-Uni a annoncé un investissement de 65 millions de livres sterling dans DUNE, et des prototypes de détecteurs sont en cours de construction et de test au CERN.

Le quart de nuit

Fermilab est le siège américain de l'expérience Compact Muon Solenoid (CMS) au CERN, qui est une collaboration internationale de 2900 membres. Grâce au centre d'opérations à distance du LHC du Laboratoire Fermi, les scientifiques de CMS à 4 000 kilomètres de Cessy, en France, peuvent éviter le quart de nuit car les physiciens et les étudiants du Laboratoire Fermi prennent des quarts de surveillance des détecteurs. Ils restent en contact avec le CERN et le laboratoire allemand DESY. Fermilab abrite également l'un des 11 centres de calcul de niveau 1 qui traitent les données pour l'expérience CMS.

Avant la fermeture du Tevatron en 2011, en 1995, il a découvert le quark supérieur, l'un des six éléments fondamentaux de la matière qui comprend les quarks haut / bas, charme / étrange et haut / bas. Et, le 3 septembre 2008, une nouvelle particule a été découverte au Laboratoire Fermi, le baryon Oméga inférieur, qui est composé de deux quarks étranges et d'un quark inférieur. Il a aidé à compléter le «tableau périodique des baryons» et a donné un aperçu de la façon dont les quarks forment la matière.


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