HISTORIQUE

Dans les années 1930-1940, les rayons cosmiques étaient la seule source de nouvelles particules.
Toutefois, cette source avait un inconvénient: elle n'était pas contrôlable. Tout ce qu'on pouvait faire, c'était d'envoyer des instruments ou des films photographiques dans la haute atmosphère et attendre les résultats.


       La connaissance du monde des particules progressait et les physiciens voulurent reproduire en laboratoire les processus engendrés par les particules des rayons cosmiques primaires. pour y parvenir, il fallait accélérer des particules chargées, protons ou éléstrons, à de grandes vitesses, au moyen de champs électriques et magnétiques.


       La première machine à accélérer des particules fut construite entre 1928 et 1932, dans le laboratoire de Rutherford, à Cambridge. Elle fut conçue et construite par john D. Cockcroft ( un ingénieur en éléctricité ) et Ernest T.S.Walton, d'Irlande. Leur accélérateur consistait en un gors transformateur et un circuit multiplicateur de tension induisant plusieurs centaines demilliers de volts entre deux électrodes. Des protons, produits par des atomes d'hydrogène ionisés, étaient libérés près de l'anode positive et parvenaient à l'électrode négative avec des énergies atteignant 0.75 Mev. Quand le lithium était bombardé avec ces protons, son noyau se scindait en deux. pour ces travaux, Cockcroft et Walton reçurent le prix nobel de physique en 1951.


       En 1930, le jeune physicien américain Robert Van de Graaff, qui étudia à Paris ( il fut l'élève de Marie Curie ) et à Oxford, inventa une nouvelle méthode pour charger de grosses sphères de métal à de très hautes tensions et construisit l'accélérateur de particules qui porte son nom.


        Au début des années 1930, un autre américain Ernest O.Lawrence inventa un accélérateur dans lequel les particules tournaient sous l'influence d'un champ magnétique, leur vitesse augmentant à chaque tour, Cette machine, appelée "cyclotron", marqua un étape décisive dans le développement des accélérateurs, car elle permettait d'accélérer des particules à des énergies beaucoup plus élevées et à moindre coût, que celles obtenues dans les autres accélérateurs.


        Le premier cyclotron, construit par Lawrence, avait un diamètre de quelques centimètres seulement. Les suivants furent plus grands: en 1939, il construisit à Berkeley un cyclotron d'1m50 pesant 200 tonnes. Des machines analogues furent construites dans d'autres universités. Elles marquèrent le début d'une ère nouvelle dans la recherche des particules et furent à l'origine de la perçée dans la physique nucléaire.


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