100 parrains pour 100 classes

Visite des élèves de 1ères S3 et 4 au laboratoire LPSC (Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie), à Grenoble

Par ANNE BRONDEX, publié le jeudi 7 avril 2016 19:22 - Mis à jour le vendredi 8 avril 2016 08:17

Aujourd’hui, les élèves de 1èreS3 et 4 ont visité le laboratoire LPSC (Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie),  à Grenoble, dans le cadre du travail sur l’orientation des élèves de 1èreS et de l’opération « 100 parrains pour 100 classes »

Un grand merci à tous les intervenants du laboratoire pour leur accueil, leur souci de clarté dans les explications, leur passion très communicative ... et le temps qu'ils nous ont consacré.

Le laboratoire LSPC  est une unité mixte de recherche, associée à l’Université de Grenoble - Alpes et du CNRS,  qui a pour mission de comprendre l’infiniment petit et l’infiniment grand.

 

 

 

 

C’est un laboratoire en perpétuelle évolution…


1967 : création de l’Institut des Sciences Nucléaires (physique à l’échelle atomique : 10-10m)

1975 : passage à la physique subatomique (donc à des échelles inférieures à l’atome, < 10-10m).

Il y a deux façons d’étudier l’Univers primordial (c’est-à-dire, l’ensemble de particules présentes aux débuts de l’Univers) : réaliser des collisions à « hautes énergies » dans un accélérateur de particules (CERN), mais seuls des micro Big Bang sont reproduits ou regarder/ écouter  le ciel.  

Comme l’étude de l’Univers permet d’accéder à des niveaux d’énergie inenvisageables sur Terre, le laboratoire s’est alors tourné vers la cosmologie (étude du cosmos,  l’Univers, en grec).

2003 : LPSC, un nouveau nom pour le laboratoire, qui prend ainsi en compte son évolution.

 

La visite du laboratoire s’est déroulée en 3 temps:

1. Une présentation générale du laboratoire LPSC (projets de recherche et fonctionnement) par F. Montanet.

Objectif : sensibiliser les élèves au monde du travail, aux études supérieures par  la présentation d'un laboratoire (fonctionnement général, sujets de recherche et travaux en cours).

2. Une visite de 5 sites du laboratoire en petits groupes

Objectifs : découvrir des expérimentations (voir une présentation un peu plus détaillée des différents sites ci-dessous), susciter des vocations scientifiques en sensibilisant les élèves à l'expérimentation (investigation, manipulation, instrumentation), faire réfléchir les élèves sur leur projet d'orientation par la découverte de différents parcours "scolaire" (chercheur, technicien de laboratoire, ingénieur... ou autre métier plutôt scientifique dans le laboratoire).

3. Un bilan de la visite

 

Les sites visités en quelques mots et photos…

Site 1 : Chambre à brouillard/ chambre à étincelles

Ce sont les ancêtres des détecteurs de particules qui servent actuellement au CERN.

Chambre à brouillard (mise en évidence des particules α et β)

Une partie de la matière qui nous entoure, nous constitue est radioactive (ou instable). Cela signifie qu’elle se désintègre selon différentes  réactions nucléaires en émettant des particules α, β et/ ou γ.

En 1s, sur une surface de 0,25m2, nous avons observé environ 4-5  particules

 

Chambre à étincelles (mise en évidence des rayons cosmiques)

En 1s,  nous avons observé environ 1-2 rayons cosmiques

 

Nous sommes donc en permanence traversés par des particules radioactives et des rayons cosmiques.

 

Site 2 : Sources d’ions/ accélérateurs

Objectif : créer et contrôler un flux d’ions directif et puissant

 

 

Applications :

  • En physique des particules: source d’ions pour les accélérateurs de particules (CERN)
  • En médecine : protonthérapie et hadronthérapie
  • En technologie : dopage des semi-conducteurs, matériau qui constitue le microprocesseur

 

Site 3 : GENEPI2 : (générateurs de neutrons)

Objectif : étudier le comportement de la matière vis-à-vis d’un flux de neutrons

 

 

Applications :

  • Destruction des déchets nucléaires
  • Réalisation du réacteur nucléaire du futur

 

Site 4 : CRPMN (réacteurs à plasma)

Objectif : créer et utiliser un plasma (gaz ionisé, 4ème état de la matière)

 

 

Applications : traitement des surfaces d’un matériau pour améliorer ses propriétés de surface

Exemples

  • Favoriser l’adhérence d’une peinture sur les pare-chocs de voiture, en plastique
  • Augmenter la dureté et la solidité d’un matériau : prothèse en titane (création de nitrure de titane, en surface), mécanisme de montre, moteur de Formule 1

 

Site 5 : MIMAC (Recherche et développement sur la matière noire)

Objectif : détecter la matière noire, c’est-à-dire la matière invisible.

Dans l’Univers, seulement 5% du contenu de l'Univers est visible. Les 95% restants sont donc invisibles ou noirs : ils se répartissent en 27% de matière noire et 68% d’énergie noire)

Application : détecteur de neutrons, indispensables pour calibrer et sécuriser les sources à neutrons