SPIRAL2 ( S ystem ja P ylintä I lisäosat RA dioactifs on L iini 2 th sukupolvi) on projekti eksoottisia palkkien tutkimukseen ydinfysiikan perus- ja tieteidenvälistä klo GANIL .
Se perustuu lineaariseen hiukkaskiihdyttimeen , LINAC: iin, joka tuottaa Stabiilia ionisuihkua, jolla on erittäin suuri intensiteetti. Näiden stabiilien säteiden aiheuttamat reaktiot aineen eri kohteissa tuottavat eksoottisia ytimiä vertaansa vailla olevilla voimakkuuksilla. Nämä eksoottiset ytimet (joita ei ole luonnossa maapallolla) antavat fyysikoille mahdollisuuden tutkia sellaisten nukleonien välisten vuorovaikutusten perusominaisuuksia, jotka takaavat aineen yhteenkuuluvuuden ydinvoimalassa tai ovat vastuussa atomituuman hajoamisesta.
SPIRAL2 antaa mahdollisuuden tutkia ydinkartan alueita, joihin nykyiset GANIL-palvelut eivät salli pääsyä. Aineen uusia ominaisuuksia odotetaan siis. Uusia eksoottisia ytimiä on mahdollista syntetisoida erityisesti aiheuttamalla uraanin fissio, mutta myös siirtämällä useita nukleoneja stabiileihin ytimiin tai ytimen fuusiomekanismilla. SPIRAL2: n tavoitteena on luoda eksoottisia ytimiä, joilla on erittäin tärkeä epätasapaino neutronien ja protonien lukumäärän välillä, sekä luoda raskaita ja erittäin raskaita ytimiä, joissa on yli sata protonia.
SPIRAL2-projektilla on jo kansainvälinen tunnustus : Vuonna 2006 Euroopan tutkimusinfrastruktuuristrategiasta vastaava ESFRI-foorumi valitsi SPIRAL2: n huippuosaamisen hankkeeksi.
SPIRAL2 on yksi kahdesta eurooppalaisesta ydinfysiikan infrastruktuurihankkeesta, joita ESP : n (European Science Foundation) asiantuntijakomitea NuPECC suositteli vuonna 2010 .
SPIRAL2-asennus antaa kansainvälisen tiedeyhteisön jatkaa tutkimusta eksoottisista ytimistä, joita ei luonnostaan ole maapallolla.
Tämä tutkimus koskee erityisesti:
Tämä uusi poikkeuksellisen suorituskykyinen laitos on myös avoin monitieteiselle tutkimukselle, joka kokoaa atomifysiikan, kiinteän tilan fysiikan ja radiobiologian yhteisöt säteilytetyn aineen tutkimuksen ympärille.
SPIRAL2 rahoittavat kansallisen Ydinfysiikka- ja hiukkasfysiikan (IN2P3) ja CNRS , johtajat sekä materiaalitutkimuksen (DSM) CEA, Ala Normandian alueella ja paikallisten viranomaisten tuella Euroopan unionin ja kansainväliseen yhteistyöhön .
SPIRAL2: ta koskeva puitesopimus allekirjoitettiin GANILissa 4. syyskuuta 2006 CNRS: n, CEA: n ja Ala-Normandian alueen, Calvadosin departementin, Calvadosin prefektuurin, Caenin kaupungin, Caen la Merin taajamayhteisön välillä.
Ranskan valtio Lisäsi äskettäin tukeaan SPIRAL2-hankkeelle rahoittamalla kahta EQUIPEX-hanketta S3: lle ja DESIR: lle.
Osana SPIRAL2-hanketta on allekirjoitettu kahdenvälisiä sopimuksia GANILin ja lukemattomien laboratorioiden välillä ympäri maailmaa. Voimme mainita erityisesti sopimukset GSI-FAIRin ( Saksa ), ISOLDE-CERNin ( Sveitsi ), INRNEn ( Bulgaria ), SOREQin ( Israel ), NIPNEn ( Romania ), COPINin ( Puola ), JINRin ( Venäjä ) ja IMP: n ( Kiina) kanssa. ).
Euroopan komissio on ollut GANILin etuoikeutettu kumppani monien vuosien ajan rahoittamalla suuria tieteellisiä hankkeita. GANIL tekee yhteistyötä Euroopan komission kanssa osallistumalla ja johtamalla useita tieteellisiä hankkeita yhteistyössä useiden laboratorioiden kanssa Euroopan unionissa ja muualla.
Tänään Nojalla 7 : nnen puiteohjelman ( 7 th PC - 2007-2013), GANIL koordinoi hanketta SPIRAL2 valmisteluvaiheessa on mukana raikas, kaksi hanketta, jotka edistävät kehitystä SPIRAL2
SPIRAL2 rakennetaan GANIL-sivustolle ja kaksinkertaistaa tilojen nykyisen pinta-alan, joka kasvaa noin 11 000 m 2: sta noin 20 000 m 2: iin .
Vastaanottoalueen ja teknisten huoneiden lisäksi SPIRAL2-asennukseen sisältyy rakentamisen lopussa neljän rakennuksen ryhmä:
SPIRAL2-asennus on "tehdas", jossa on eksoottisia ytimiä. Se tuottaa runsaasti eksoottisia ytimiä, joissa on runsaasti protoneja tai neutroneja laajalla massamäärällä. Koneen ytimessä suprajohtava lineaarinen kiihdytin, joka tuottaa joitain maailman voimakkaimmista hiukkassäteistä, pommittaa kohdetta aineella. Indusoidut reaktiot (fissio, nukleonien siirto, fuusio jne.) Mahdollistavat uusien ytimien luomisen.
Uutetut, lajitellut, nopeutetut mielenkiintoisimmat ytimet kootaan nippuiksi, mikä mahdollistaa uudet kokeet.
Kaksi kokeiluhuonetta rakennetaan SPIRAL2-kiihdyttimen jatkeeksi, ja niihin mahtuu NFS- ja S 3 -projektien ympärille kehitetyt ilmaisimet .
NFS (Neutrons For Science) on linja erittäin voimakkaista neutronisäteistä, jotka syntyvät LINAC: n kiihdyttämien deuteronien ja paksun berylliumkohteen vuorovaikutuksessa. Laitos on omistettu suorittamaan perustutkimuksia ja sovellettuja fysiikan kokeita.
S 3 (Super Separator Spectrometer) käyttää LINAC: n toimittamia stabiileja korkean intensiteetin raskas-ionisäteitä fuusioimalla superraskaita, ts. Uraania raskaampia, ja eksoottisia ytimiä kevyemmiksi.
SPIRAL2: n ionintuotantorakennuksen kohdelähde-kokoonpano tuottaa eksoottisten ionien säteitä, jotka on saatu LINAC: n stabiilien ionisäteiden reaktioilla erityyppisille materiaaleille. Tuotetut atomit ionisoidaan ionilähteellä ja uutetaan kuljetettaviksi matalalla energialla DESIR-koehuoneeseen tai CIME-syklotronin jälkikiihdytyksen jälkeen GANIL-koehuoneissa.
DESIR-asennuksessa (Radioaktiivisten ionien hajoaminen, herättäminen ja varastointi) käytetään GANIL-SPIRALin, SPIRAL2-tuotantorakennuksen ja S 3 -laitteiston pienenergisiä säteitä . Siellä tehtävä tutkimus keskittyy ytimien perusominaisuuksiin sekä astrofysiikkaan, erityisesti lasereita ja ionilukkoa käyttämällä.
SPIRAL2: n rakentamisen rinnalla kansainvälisessä yhteistyössä kehitetään uusia ilmaisimia, jotka on mukautettu uuden tutkimusinfrastruktuurin ennennäkemättömään suorituskykyyn.
AGATA-, ACTAR TPC-, EXOGAM2-, FAZIA-, GASPARD-, PARIS- ja NEDA-ilmaisimet mahdollistavat äärimmäisen eksoottisten ytimien, ydinreaktioiden ja ydinaineen rakenteen tutkimuksen kaikilla SPIRAL2: n tuottamilla säteillä.
Tutkiakseen ytimien vakauden rajoja, fyysikot tekevät tänään yhteistyötä kolmannen sukupolven radioaktiivisen säteen tuotantolaitoksen, EURISOLin (EURopean Isotope-Separation-On-Line) rakentamiseksi.
EURISOL-projekti on jatkoa SPIRAL2: lle, mikä on GANILin strateginen asema projektissa. EURISOL edellyttää kuitenkin tutkimus- ja kehitysvaiheen läpikäyntiä, koska nykyinen tieto ei salli kaikkien asennuksen komponenttien toteutumista.
Vuosien 2005 ja 2009 välillä toteutettiin tutkimus EURISOL-suunnittelututkimuksen eurooppalaisen projektin puitteissa, jotta voitiin työskennellä EURISOLin teknisten haasteiden, erityisesti kohteiden, kiihdyttimen sekä instrumentoinnin ja säteilysuojelun, parissa.