Chambre à ionisation

La chambre à ionisation
équipe 35
Julien TAVERNIER ; Youcef LACREMI et Morgane RUCKL .

Table des matières
Introduction
I-La matière
II-Histoire de la radioactivité
III-La chambre à ionisation
IV-Conclusion
Remerciements

Nous sommes trois élèves du CLE (Collège Lycée Expérimental) à Hérouville Saint
Clair. Par conséquent nous sommes près du GANIL. Le GANIL est le Grand
Accélérateur National d’Ions Lourds qui est situé entre Hérouville et Caen.Cela fait deux
années que nous avons commencé ce projet. Le projet consiste à reproduire une
chambre à ionisation avec peu de moyens.
Notre thématique :
« Comment détecter les particules élémentaires avec cette chambre? »
Pour vous répondre, nous allons vous présenter 4 parties:
I-La matière
II-Histoire de la radioactivité
III-La chambre à ionisation
IV-Conclusion

I- La matière
Les particules élémentaires sont les particules qui ne sont pas sécables.
Les physiciens les classent en deux catégories :
- Les fermions ou particules de matière.
- Les bosons qui sont les particules supports des interactions élémentaires.
Il existe quatre types de particules élémentaires de matières :
- L'électron
- Le neutrino électrique
- Le quark up
- Le quark down
Il existe une interaction qui affecte toutes les catégories de fermions connues, à
commencer par les électrons, les quarks et les neutrinos, cette interaction est
l'interaction faible ( aussi appelée force faible et parfois force nucléaire faible ). C'est
l'une des quatre interactions fondamentales de la nature. Elle est responsable de la
désintégration radioactive de particules subatomiques et est à l'origine de la fusion
nucléaire dans les étoiles. Elles se mesurent en Newton comme toutes les interactions .
L’interaction forte, ( ou force nucléaire forte ) assure la cohésion du noyau en faisant
fortement s'attirer les nucléons. Elle ne s'exerce qu'à des distances très courtes,
quelques diamètres de noyaux. À distance égale, elle est 100 à 1 000 fois plus intense
que l'interaction électromagnétique.
La gravitation électromagnétique se manifeste sous deux formes, la force électrique et
la force magnétique. La première régit les phénomènes électriques comme la foudre ,
les cheveux qui se dressent sur la tête quand il y a de l'électricité dans l'air , et la
deuxième régit les phénomènes magnétiques comme la boussole, les électroaimants,
etc... La force magnétique est un effet provenant du mouvement des charges
électriques, ainsi une boussole est perturbée par les éclairs d'un orage. Cette interaction
fait se repousser deux charges électriques de même signe ( un électron et un noyau ).

La gravitation, responsable de l'attraction des masses, explique la pesanteur et le
mouvement des corps célestes. Elle varie avec la distance suivant la même loi que la
force électromagnétique. C'est de très loin la force la plus faible des quatre : 10 à 40 fois
plus faible que la force électromagnétique ! Pourtant c'est celle que nous ressentons le
plus : quand on tombe de haut, on se fait mal ! Car la masse qui nous attire est
gigantesque, c'est celle de la Terre.
Les photons, les particules de lumière, sont les supports de l'interaction
électromagnétique. Les particules vecteurs de l'interaction faible sont les bosons W+ ,W-
et Z. Les particules vecteurs de l'interaction forte sont appelés gluons (leur étude relève
de la chromodynamique quantique).
Les particules vecteurs de la gravitation (gravitons) n'ont à ce jour pas (encore) été
découvertes mais leur existence est fortement réduite par la théorie.
Les théories utilisées en physique des particules se nomment la Théorie Quantique des
Champs, avec les résultats expérimentaux, elle forme le Modèle Standard de la
physique des particules.
Le boson de Higgs donne leur masse aux autres particules élémentaires.