Fundament |
1967 (konvention) 1971 (infrastruktur) |
---|
Type | forskningsinstitut |
---|---|
Aktivitetsområde | Neutron videnskab og teknologi |
Sæde | Grenoble |
Land | Frankrig |
Kontakt information | 45 ° 12 '21' N, 5 ° 41 '32' Ø |
Effektiv | 523 (2019) |
---|---|
Retning | Helmut Schober |
tilknytning | CEA , CNRS |
Internet side | www.ill.eu/fr |
Europæisk moms | FR01779555887 |
---|
Den Laue-Langevin Institute (ILL), opkaldt til ære for fysikere Max von Laue (tysk fysiker) og Paul Langevin (fransk fysiker) er en international forskningsinstitution beliggende på den videnskabelige polygon af Grenoble og som symboliseret ved fra dets oprettelse i 1967, Fransk-tysk forsoning.
Dette institut, der er specialiseret i neutronvidenskab og teknologi, driver en højfluxreaktor, og dets finansiering leveres af tretten lande. Arbejder hovedsageligt inden for partikelfysik og medicin og byder 1.500 forskere fra 40 lande hvert år velkommen og tilbyder de mest intense neutronstråler i verden samt 40 højteknologiske videnskabelige instrumenter. Det vil kun blive matchet af den fremtidige europæiske spallationskilde omkring 2025.
Efter underskrivelsen af Élysée-traktaten fra 1963 blev der indgået en mellemstatlig videnskabelig samarbejdsaftale mellem Frankrig og Tyskland19. januar 1967at bygge en atomforskningsreaktor . Det valgte sted symboliserer fransk-tysk forsoning, da Grenoble er en af de fem franske kommuner, ledsager af befrielsen , stadig præget af dens modstandshandlinger. Derudover minder navnet på rue des Martyrs, hvor bygningen skal installeres, om en massegrav på 48 lig, der blev opdaget iAugust 1944på artilleriområdet efter de tyske troppers afgang. Arbejdet begyndte i 1968, og det følgende år blev reaktoren opført . Men13. februar 1970, stedet var præget af en tragisk ulykke, hvor fem arbejdere blev dræbt og to andre alvorligt såret i den delvise kollaps af taget. Arbejdet blev afsluttet i midten af 1971, og reaktoren kom ind for første gang i divergens den31. august. Dens strøm er maksimalt tændt16. december.
Den franske Louis Néel og tyskeren Heinz Maier-Leibnitz har en afgørende indflydelse på design og produktion af dette værktøj beregnet til neutronforskning. Maier-Leibnitz overtog ledelsen af instituttet sammen med den franske fysiker Bernard Jacrot indtil 1972, det første år, hvor reaktoren blev brugt. Ved bestilling i 1971 afsluttede billedhuggeren Jean-Robert Ipousteguy foran instituttet en monumental skulptur kaldet Man forcing Unity . Efter meget lange forhandlinger blev de to grundlæggende lande slået sammen19. juli 1974af Det Forenede Kongerige .
I marts 1991 tvang revner på stålkomponenter nedlukningen af reaktoren, hvilket førte til beslutningen om helt at udskifte reaktoren. Den 7,7 meter høje reaktorskib blev fremstillet i Tyskland og ankom til Grenoble i begyndelsen af 1994, hvor den blev installeret i sin 18 meter dybe pool. Divergensen, der forekommer den6. januar 1995. Samtidig bliver instituttet lidt mere europæisk med videnskabelige partnerskaber med andre stater: Spanien i 1987, Schweiz i 1988, Østrig i 1990, Italien i 1997, Tjekkiet i 1999, Sverige i 2005, Belgien og Polen i 2006, Danmark og Slovakiet i 2009. Ungarn sluttede sig fra 2005 til 2013, Indien fra 2011 til 2014.
I årenes løb har forskere oprettet innovative enheder, der har til formål at køle, opvarme eller komprimere de undersøgte prøver, men også til at anvende kraftige magnetfelter på dem.
Det 19. januar 2017, finder en ceremoni sted i World Trade Centre Grenoble foran ambassadørerne i medlemsstaterne og statssekretæren for forskning Thierry Mandon for at fejre 50 - årsdagen for oprettelsen af instituttet. Muligheden gives til præsidenten for metropolen, Christophe Ferrari , til at specificere, at ILL repræsenterer 600 videnskabelige publikationer om året, og at de 100 millioner euro af dets årlige budget indsprøjtes i den lokale økonomi.
Instituttet er beliggende på den videnskabelige polygon i Grenoble , derfor ideen i midten af 2000'erne om at skabe GIANT ( Grenoble Innovation for Advanced New Technologies ) innovationskampus . ILL er et stiftende medlem af Grenoble-partnerskabet GIANT, der sigter mod at gøre dette distrikt til den anden Grenoble-campus efter Grenoble-universitetsområdet i Saint-Martin-d'Hères . ILL er medlem af Nanoelec teknologiske forskningsinstitut såvel som EIROforum , et samarbejde mellem otte af de største europæiske forskningsinfrastrukturer.
ILL deler sit websted med European Synchrotron Radiation Facility ( ESRF ), European Molecular Biology Laboratory (EMBL) og Institute for Structural Biology (IBS). Disse fire organisationer, hvoraf tre er europæiske, udgør den europæiske videnskabscampus foton og neutron .
Det 10. november 2017, med indvielsen ved det tilstødende ESRF af det mest effektive kryo-mikroskop i verden med hensyn til opløsning, har ILL et værktøj, der er i stand til at studere molekyler, der endnu ikke var let observeret, og som vil gøre det muligt at finde løsninger mod mennesker epidemier.
I 2018 annoncerede direktøren for Laue-Langevin Institute et nyt partnerskab mellem hans institut, dets nabo ESRF og det tyske selskab OHB-System med speciale i rumfartssektoren. Disse forskningscentres kapacitet til materialekarakterisering vil gøre det muligt for denne banebrydende sektor at gøre store tekniske fremskridt.
I forbindelse med den tilstødende synkrotron udføres årlig træning af Université Grenoble-Alpes og Institut polytechnique de Grenoble til studerende, postdocs og internationale forskere inden for neutroner, synkrotronstråling såvel som i fysik af kondenseret stof. Med navnet Hercules, forkortelsen for Higher European Research Course for Users of Large Experimental Systems , har denne en-måneders teoretiske og praktiske træning eksisteret siden 1991 og modtager 80 studerende, der er uddannet af 150 lærere til at forstå og bruge disse meget sofistikerede instrumenter. .
I 2000 lancerede instituttet et program til modernisering af dets udstyr og detektorer kaldet Millennium-programmet. Oprindeligt mellem 2001 og 2008 blev der installeret seks nye videnskabelige instrumenter, og otte andre blev moderniseret. For det andet blev der mellem 2008 og 2016 installeret fire nye instrumenter og fire andre moderniseret. Disse to faser udgør tilsammen et budget på 75 millioner euro og har gjort det muligt at øge instrumenternes effektivitetsfaktor med en faktor på 25. I 2016 for at opretholde det bedste niveau for global forskning og tilbyde nye muligheder inden for felterne af magnetisme, materialevidenskab, blødt stof, biologi og partikelfysik ( gammaspektroskopi , ultrarene neutroner) lancerer instituttet en ny moderniseringsplan kaldet udholdenhed, som skal finde sted i to faser indtil 2023.
Den inkluderer en forskningsreaktor , High Flux Reactor (RHF, INB nr. 67) med en effekt på 58 MW, modereret med tungt vand , der bruges til at producere neutronstråler . Disse gør det muligt at undersøge materialet med stor gennemtrængende, men ikke-destruktiv kraft. De er også følsomme over for magnetfeltet og for lysatomer som hydrogen , et væsentligt element i forskning i biologiske prøver eller plast. Det er den mest intense kilde til neutroner i verden og er derfor et førsteklasses videnskabeligt instrument for det internationale samfund. Siden slutningen af 2015 er dets sikkerhed sikret af droner, herunder i regnvejr eller med vindstød på 60 km / t.
Cirka fyrre videnskabelige instrumenter er placeret overalt i reaktorkernen, hvilket tillader anvendelser lige fra grundlæggende fysik til biologi, herunder krystallografi, kemi og materialevidenskab.
Laue-Langevin Institute er et serviceinstitut: dets primære rolle er at give neutronstråletider til brugerforskere, der passerer igennem til deres eksperimenter. De opnår denne stråletid, tilvejebringelse af passende udstyr og ekspertisen hos forskerne og teknikerne på stedet efter godkendelse af deres erfaringsforslag af et udvalg af videnskabelige eksperter. Omkring en ud af to oplevelser bliver bevaret.
Mere end 90% af eksperimenterne udføres af forskere, der kommer fra et institut, forskningscenter eller universitet i et af de lande, der finansierer instituttet. Udvælgelsen af eksperimenter foretages på baggrund af kvaliteten af forslagene fra en international komité. Frankrigs andel er omkring en tredjedel.
ILL-forskere har en tredelt rolle. Service til brugere, lige fra udarbejdelsen af eksperimentet til behandling af dets data, permanent udvikling af videnskabelige instrumenter og udstyr, forskning for deres egen regning. De har også to færdigheder inden for deres ekspertiseområde (magnetisme, partikelfysik , biologi osv.) Og inden for neutronik .
Efter Fukushima-atomulykken besluttede ILL at forbedre sikkerheden på sit websted og især at styrke nødbeskyttelsen af elforsyningen. Således blev virksomheden AEG valgt i 2015 som leverandør af strømforsyningssystemer, der overholder nukleare standarder. Ijuli 2016, ILL erhverver en overvågning drone stand til at detektere radioaktivitet i en radius af ni kilometer, herunder i kraftig regn. Efter meddelelsen i 2015 om strømafbrydelsen ved den franske Orphée- reaktor i Saclay og dens lukning i 2019 bliver ILL den eneste franske kilde til neutroner på denne dato.
Det 17. maj 2017, et brugt brændselselement blev siddende fast i håndteringshætten under overførslen til swimmingpoolen, hvilket forårsagede, at en nuklear hændelse på niveau 1 blev erklæret på en skala fra otte.
ILL-resultater formidles bredt i internationale videnskabelige tidsskrifter, men nogle forskningsresultater kan være tilgængelige på ILLs YouTube- kanal .
I teoretisk fysik tillader brugen af neutroner forskning inden for mange områder. Idecember 2014, Forskere ved Laue-Langevin Institute forbundet med de af universitetet i Göttingen offentliggøre deres resultater i tidsskriftet Nature om opdagelsen af den 17 th form af is , den XVI is . For at opdage stadig hypotetiske partikler som aksioner , udføres eksperimenter på Laue-Langevin Institute ved gravitationsresonansspektroskopi bestående af hoppende ultra-kolde neutroner langs et spejl for at observere deres kvantetilstand af energi.
I 2016 var instituttet stedet for et eksperiment for at kontrollere, om neutroner kunne passere fra vores univers til et parallelt univers , men eksperimentet var ikke afgørende. De opnåede resultater arkiveres dog på arXiv-webstedet . Andre lignende oplevelser kunne gentages i fremtiden.
I Maj 2016, STEREO-eksperimentet (steril reaktorsvingning), der består i at opdage eksistensen af en ny elementær bestanddel af stof, en type neutrino kaldet steril neutrino , finder sted i instituttets lokaler. Designet ved IRFU i Saclay og resultatet af et internationalt samarbejde er den samlede enhed på ca. 93 tons afskærmning omkring en detektor, der måler 3 m x 2 m og 1,5 m i højden, placeret i nærheden af reaktoren om sommeren og skal give sin første resultater mod slutningen af året. Den oplevelse, der giver sin første datakampagne mellem11. november 2016 og 12. marts 2017kunne demonstrere ved svingning af neutrinoer i kort afstand, eksistensen af en fjerde tilstand af neutrinoer. STEREOs specificitet sammenlignet med andre lignende eksperimenter udført rundt om i verden kommer af, at reaktorkernen er meget kompakt. Men der kræves yderligere målekampagner for at bekræfte eller afvise svingningen med sikkerhed. Imarts 2019Præsentationen af nye resultater for analysen af 65.000 neutrinoer tendens til modbevise eksistensen af en 4 th neutrino steril sagt ville forklare underskuddet af neutrinoer observeres fra atomreaktorer. Imidlertid fortsætter analyserne indtil 2020 for at bekræfte denne tendens.
I 2017 afslørede ILL i det videnskabelige tidsskrift Nature sit samarbejde med europæiske universiteter om søgen efter molekylære magneter, der kunne bruges i fremtiden til kvanteberegning .
ILL er også stedet for observationer af henfaldet (forsvinden) af neutroner inde i flasker med magnetiske vægge for at bestemme, hvor længe en neutron kan leve uden for et atom. Men uventet får signifikante og uforklarlige forskelle på 8,4 sekunder mellem to typer eksperimenter forskere til at forbinde denne forsvinden med mørkt stof . Imidlertid iMaj 2018, tvivler fysikeren William Marciano (de) denne sammenhæng mellem neutroners forsvinden og mørkt stof. I fremtiden kunne PERKEO III-eksperimentet udført ved ILL beslutte levedygtigheden af eksotiske neutronfald.
Som en del af forståelsen af mørkt stof og mørk energi bruger en undersøgelse udført i 2018 af Universitetet i Wien den ultrakolde neutronkilde "PF2" fra ILL til at bestemme eksistensen af 'en hypotetisk partikel kaldet en symmetron. Men det ekstremt præcise eksperiment ( 2 × 10 −15 eV ) og udført over hundrede dage tillader ikke, at disse partikler demonstreres. For fysikere er det dog stadig for tidligt at helt udelukke deres eksistens, og kun andre eksperimenter vil i sidste ende være i stand til at gøre det.
Inden for menneskers sundhed, takket være avancerede neutronspredningsinstrumenter, viste hold fra ILL og University of Chicago i 2013, at ladningen af guldnanopartikler påvirker den måde, hvorpå disse nanopartikler interagerer. Med den ydre væg, der beskytter cellerne. De positivt ladede guldflager trænger dybt ind i den ydre væg af cellen og ødelægger den, mens guldflagerne tværtimod negativt ladede stabiliserer cellemembranen. I 2017 fandt kliniske forsøg med fototerapi med guldnanopartikler sted i USA, hvilket tyder på en lovende behandling.
Dendrit Soma Axon Kerne Ranvier knude Axonal opsigelse Schwann celle Myelin |
Den neutrondiffraktion teknik på sagen gjorde det muligt i 2014 at studere strukturen af myelin med stor præcision på ILL og til at forstå patologier af lagene omgiver nerverne. Ved hjælp af en isotop af vand (tungt vand D 2 O) var forskere ved Boston College i stand til at bestemme hastigheden af vandbevægelsen i myelinskeden. Resultaterne viste, at vandudveksling i det perifere nervesystem var næsten dobbelt så hurtig som i centralnervesystemet .
En publikation i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences of27. april 2015oplyser, at et internationalt samarbejde, hvor forskere fra ILL deltog, viste, at bevægelsen af vandmolekyler kunne udgøre en indirekte markør for tilstedeværelsen af tau- amyloidfibre . Da disse fibre er direkte involveret i udviklingen af Alzheimers sygdom , kan deres påvisning således muliggøre en tidlig diagnose af sygdommen.
De radioisotoper produceret i instituttets reaktor anvendes i medicin til behandling af cancer. Dette er tilfældet med terbium , en sjælden jord, der producerer alfa-, beta- eller gammastråling og endda Auger-elektroner . Dette er også tilfældet for 177 Lu med en 6,7-dages periode, der produceres for et privat firma i 2016, skal bruges i kampen mod tarmkræft.
I 2018, enzymet PKG II (proteinkinase G II) i forbindelse med mavekræft og osteoporose , såvel som dens aktivering proces blev observeret i detaljer for første gang, takket være neutron krystallografi anvendes. På ILL. Resultaterne af dette globale samarbejde, som vil fremme forståelsen af disse mekanismer, bør føre til udvikling af nye lægemidler mod disse to sygdomme.
I april 2020 går de tilstødende ESRF , IBS og EMBL sammen med ILL i kampen mod coronavirus sygdommen i 2019 .
I 2013 brugte britiske og franske forskere instituttets neutronstråler til at udvikle en ny metode med høj pålidelighed til visualisering af fingeraftryk tilbage på metaloverflader.
I sommeren 2016 viste et team fra Institute of Structural Biology , Max-Planck Institute for Cellular Biology og Laue-Langevin Institute ved hjælp af en neutronstrålingsbilleddannelsesteknik , at 'et molekyle kaldet ectoin bruges af bakterien halomonas titanicae i vrag af Titanic for at overleve det osmotiske tryk , som saltet af vandet forårsager på dets membraner. Denne bakterie, som spiser resterne af foringen, kunne gradvist udslette vraget inden 2030.
I 2017 demonstrerede et team af forskere fra University of Warwick tilknyttet stålvirksomheden Tata Steel ved hjælp af ILLs deformationsbilleddannelsesinstrument (SALSA), at svejsepunkterne i stål bor har en reduceret hårdhed på grund af fusionsvarmen, direkte påvirker materialets levetid. Forskere er forpligtet til at finde alternative svejsemetoder til bilindustrien såsom magnetisk puls svejsning.
Den britiske fysiker Duncan Haldane, der arbejdede på instituttet fra 1977 til 1981, modtog 2016 Nobelprisen for fysik med John M. Kosterlitz og David J. Thouless for deres arbejde med topologiske faseovergange i materie.
I 2010 beskæftigede instituttet 489 personer, heraf 70 forskere, omkring 20 doktorander, mere end 200 teknikere, 50 administrative medarbejdere og 60 specialister inden for drift og sikkerhed. Dens personale nummererede omkring 65% franskmænd, 12% tyskere og 12% britiske.
På 31. december 2019, dens arbejdsstyrke er 523 mennesker, hvoraf 70% er franske, 7% tyskere og 6% britiske.
Hvert år bruger cirka 1.500 forskere fra 40 lande ILL- neutronkilden til i alt cirka 800 eksperimenter om året.
Mandat | Efternavn | Oprindelses land | Bemærk |
---|---|---|---|
1967-1972 | Heinz Maier-Leibnitz og Bernard Jacrot | Vesttyskland , Frankrig | mandat indtil 1973 for Bernard Jacrot |
1972-1975 | Rudolf Mössbauer | Vesttyskland | medvind af Nobelprisen i fysik i 1961 |
1975-1980 | John hvid | UK | |
1980-1982 | Tasso Springer | Vesttyskland | |
1982-1985 | Brian fender | UK | |
? | ? | ||
1989-1991 | Peter Day | UK | |
1991-1995 | Jean Charvolin | Frankrig | |
? | ? | ||
1998-2001 | Dirk Dubbers | Tyskland | |
2001-2006 | Colin Carlile | UK | |
2006-2011 | Richard Wagner | Tyskland | |
2011-2014 | Andrew Harrison | UK | |
2014-2016 | William stirling | UK | direktør for ESRF fra 2002 til 2008 |
2016- | Helmut Schober | Tyskland |
I 2020 er der tre ILL-associerede medlemslande, hvortil kommer elleve medlemmer med mindre bidrag. Den russiske har været associeret medlem siden 1996, før han gik. Den Indien er også indgået i 2011 og trak sig tilbage i 2016. Det sidste land ay indtastes er Slovenien i august 2020.
Associerede medlemsstater og deres økonomiske bidrag i parentes er:
De får selskab af videnskabelige medarbejdere, der deler 25% af bidraget:
Med proceduren for Det Forenede Kongeriges udtræden af Den Europæiske Union iværksat imarts 2017, ønsker Det Forenede Kongerige at fortsætte sit samarbejde med forskningscentre som Laue-Langevin Institute, men undrer sig over, hvordan man kan erstatte dets økonomiske bidrag.
Siden 2014 er adgang med bil via en ny indgang i avenue des martyrs 71, nær instituttet for strukturbiologi . Med offentlig transport betjenes instituttet af terminalen for sporvognslinje B samt af buslinjerne C6 , 22 og 54 .