A Lund, petite ville de Scanie, dans le sud de la Suède, l’unique ligne de tramway s’arrête au pied d’un ancien moulin à vent, au milieu de champs mangés par d’immenses bâtiments modernes. Terminus ESS, pour « European Spallation Source ». Ce nom énigmatique désigne la future plus puissante source de neutrons au monde. Produits grâce à un accélérateur de particules linéaire de 600 mètres, dont l’empreinte s’étend sous la campagne suédoise, ces neutrons permettront de sonder la matière avec une précision inédite.
La construction de ce projet imaginé dans les années 1990, né officiellement en 2003, a commencé il y a dix ans. Le génie civil a été achevé en 2022, mais l’installation de l’accélérateur de particules, de la cible sur laquelle la collision de protons engendrera les précieux neutrons et des quinze instruments qui permettront de révéler les entrailles des échantillons testés, se poursuit activement. Dans l’objectif de s’ouvrir en 2028 aux utilisateurs, scientifiques et industriels.
La visite, organisée par le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), contributeur majeur en nature de l’installation, par la fourniture d’équipements, impressionne. Des tunnels interminables se hérissent de canalisations biscornues et bruissantes, pour assurer le refroidissement à l’hélium liquide et le vide dans l’accélérateur linéaire. Des rangées de serveurs s’apprêtent à digérer les données de contrôle et de commande de l’installation. Des halls gigantesques sont jonchés d’énormes blocs de Tetris imbriqués, pour isoler la quinzaine de faisceaux de neutrons issus de la cible rotative émettrice. Elle est désormais enserrée dans un épais cocon de béton, pour confiner les rayonnements qui résulteront de son bombardement. En bout de course, les quinze instruments, où les propriétés des échantillons seront révélées par les neutrons, assemblent leurs détecteurs : c’est en effet en mesurant leur diffusion dans la matière que l’on pourra déduire la composition et le comportement de celle-ci.
Mission scientifique et politique
Le premier faisceau de protons devrait toucher sa cible de tungstène « le 4 juillet 2025, si l’on a de la chance », selon Kevin Jones, directeur technique de l’ESS. Ce choix de date – jour anniversaire de l’indépendance des Etats-Unis – fait sourire cet Américain, vétéran des laboratoires nationaux de Los Alamos et d’Oak Ridge, tiré de sa retraite de consultant pour reprendre du service en Europe.
Si l’ESS est un ERIC, un « consortium pour une infrastructure européenne de recherche », hébergé par deux pays hôtes – la Suède et le Danemark –, construit par treize nations du Vieux Continent, grâce aux contributions d’une centaine de laboratoires, il mobilise le savoir-faire de « 550 employés de soixante nationalités », rappelle l’Allemand Helmut Schober, le directeur général de l’ESS. « Notre mission est en principe relativement simple : construire et exploiter la source de neutrons la plus puissante du monde, pour aider à faire des percées dans la recherche sur les matériaux », explique-t-il. Une mission qu’il décrit aussi comme politique. « Si l’Europe veut rester un leader mondial, protéger son modèle social et la planète, et pas seulement son pouvoir d’achat, il est impératif de maîtriser ces outils très complexes et d’en tirer un maximum d’impact pendant quarante ans », assure le physicien.
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