Scientifiques britanniques et japonais discutent de physique à haute densité d’énergie

Un atelier de travail organisé autour de la physique à haute densité d’énergie par le conseil de recherche Science and Technology Facilities Council (le conseil britannique pour les grands équipements) et l’Université d’Osaka s’est tenu les 18 et 19 septembre 2007 à l’Ambassade britannique à Tokyo. Cet évènement, soutenu par l’Ambassade britannique et l’agence de financement Japan Society for the Promotion of Science (JSPS, la société japonaise pour la promotion de la science [1]), a rassemblé des universitaires japonais et britanniques ainsi que des représentants des gouvernements et de l’industrie.

Du côté britannique, les participants étaient issus de la Central Laser Facility du Laboratoire Rutherford Appleton, des départements de physique des Universités d’Oxford et de York, du laboratoire Blackett d’Imperial College London et du laboratoire Clarendon de l’Université d’Oxford. Les chercheurs japonais représentaient quant à eux l’Institut pour l’ingénierie des lasers et l’Ecole doctorale de sciences de l’ingénieur de l’Université d’Osaka, l’Institut national des sciences et technologies industrielles avancées, l’Ecole doctorale en sciences de l’énergie de l’Université de Tokyo, l’Agence japonaise pour l’énergie atomique et l’Institut pour la science des lasers de l’Université des Electro-communications. Les scientifiques ont ainsi pu explorer de futures collaborations de recherche dans le domaine émergent de la physique à haute densité d’énergie, pour lequel il existe déjà une histoire de collaboration japono-britannique. Ils ont également souhaité établir les fondations d’une communauté internationale de chercheurs jouissant de liens rapprochés sur le long terme.

[( La physique à haute densité d’énergie

La haute densité d’énergie est définie de façon large comme le régime se situant à proximité et au-delà de 10¹¹ J/m³. Ce domaine recouvre les travaux en laboratoire relatifs aux intérieurs planétaires, aux phénomènes astrophysiques, à la fusion inertielle et aux plasmas quark-gluon. Il incorpore également l’étude des propriétés des matériaux ainsi que l’hydrodynamique stable et instable. Les domaines théoriques associés incluent la modélisation des plasmas fortement couplés, partiellement dégénérés et relativistes.

Ce champ scientifique a connu des avancées significatives durant les dernières années, permettant aux chercheurs de générer et d’observer en laboratoire de la matière extrêmement chaude et dense. Ces avancées permettent à leur tour d’accéder à de vastes domaines de l’espace des paramètres qui ne pouvaient être trouvés auparavant que dans le cosmos.)]

Le communiqué final de la réunion souligne des possibilités futures dans les domaines suivants :

• La fusion : les délégués chercheront à faire progresser les travaux expérimentaux communs sur les lasers de puissance utilisés pour la physique de l’allumage rapide dans les laboratoires japonais et britanniques. Conjointement, ils renforceront leurs liens pour les activités de modélisation théorique et informatique de la physique, menées dans le cadre de la conception commune de la génération émergente de lasers au Royaume-Uni et au Japon. Ils chercheront également à poursuivre leur longue tradition d’investigation de concepts innovants dans le domaine de la fusion. Les concepts de réacteurs à allumage rapide seront étudiés conjointement, en se concentrant sur la proposition d’une installation de test internationale pour la fusion par laser.
• L’accélération des particules : plusieurs domaines de collaboration ont été identifiés. Des discussions à venir formaliseront les liens et établiront des programmes communs. Les domaines d’intérêt incluent le développement de nouvelles technologies laser (par exemple les lasers solides pompés par diode et les amplificateurs paramétriques d’impulsions à dérive en fréquence, OPCPA), de nouveaux concepts d’accélérateurs et d’applications telles les sources de lumière.
• Le fonctionnement des installations : les informations concernant les meilleures pratiques pour le fonctionnement des installations de lasers de puissance seront partagées, tout particulièrement en ce qui concerne la radioprotection.
• L’astrophysique de laboratoire : de nouveaux domaines d’intérêt commun ont été identifiés. Les astrophysiciens de laboratoire créent et étudient de la matière similaire à celle que l’on trouve au centre des planètes, des étoiles et des objets astrophysiques. Leur but est d’expliquer les phénomènes astrophysiques connus et d’en prédire de nouveaux.

La question du financement a également été discutée : un financement d’un montant équivalent à celui du programme Core-to-Core [2] du JSPS sera recherché par les britanniques. Les délégués britanniques se sont également réjouis du projet japonais pour une initiative en science et technologie optiques qui relierait les différents laboratoires et universités japonais ; cette initiative permettrait ainsi le développement et l’exploitation d’installations de pointe au Japon ainsi que l’amélioration de la formation d’une nouvelle génération de chercheurs. Ce programme devrait aider à de futures collaborations japono-britanniques. Cette première rencontre devrait être suivie de rencontres similaires tenues tous les deux ou trois ans et il est prévu que la prochaine ait lieu au Royaume-Uni. Des réunions plus spécialisées pourront être organisées de façon plus régulière.

Sources : STFC, 21/09/07 ; Ambassade britannique au Japon, 18-19/09/07 ; JSPS Core-to-Core Program

Auteur : D^r Anne Prost

[1] JSPS est la principale agence japonaise de financement de la recherche. Elle couvre tous les domaines scientifiques y compris les Sciences humaines et sociales.

[2] Depuis 2003, la JSPS a initié ce programme consacré à la construction et à l’extension d’un cadre de coopération internationale dans des domaines scientifiques de pointe. Le programme Core-to-Core concerne des universités et des instituts de recherche britanniques ainsi que 15 nations occidentales (Etats-Unis, Canada, Autriche, Belgique, Finlande, France, Allemagne, Italie, Pays-Bas, Espagne, Suède, Suisse, Royaume-Uni, Australie et Nouvelle-Zélande).