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SUPRACONDUCTIVITÉ

SUPRACONDUCTIVITÉ

L'étude FCC est axée sur la recherche de matériaux, de fils et de câbles supraconducteurs de pointe qui permettraient la conception de collisionneurs de particules de nouvelle génération. Au cours des trente dernières années, l'exploration de l'infiniment petit s'est constamment appuyée sur les progrès réalisés en matière d'aimants supraconducteurs. Les collisionneurs de hadrons, toujours plus puissants  ̶  du Tevatron, mis en service en 1983, au LHC, inauguré en 2008  ̶  ont permis des découvertes spectaculaires grâce à l'utilisation d'aimants supraconducteurs à des échelles inédites.
Les expériences avec accélérateurs, pionnières dans l'utilisation d'aimants supraconducteurs, se sont également appuyées sur la supraconductivité et sur les innovations technologiques qui l’accompagnent. Le matériau utilisé jusqu'à présent est un matériau composite en niobium-titane, dont la performance a atteint ses limites avec le LHC. Pour augmenter la luminosité ou l'énergie des collisionneurs, il faudra des champs magnétiques plus élevés, et, par conséquent, de nouveaux supraconducteurs, qui devront être produits à l'échelle industrielle.
Superconducting materials from LHC to FCC
L'étude FCC a lancé un programme mondial pour développer du Niobium-Étain (Nb3Sn) aux caractéristiques améliorées. Les efforts de recherche et de développement progressent également sur les supraconducteurs à haute température, adaptée à l'utilisation dans des aimants d'accélérateur à champs élevés. Ces deux matériaux sont actuellement considérés comme des options viables et durables pour la production à grande échelle d'aimants à champs élevés dans le cadre du FCC. Un effort significatif doit être investi dans leur développement, impliquant des partenaires industriels dès les premières étapes.

La poursuite des activités de R&D dans le domaine de la supraconductivité pourrait faire émerger une nouvelle catégorie de matériaux susceptibles de représenter des solutions à certains problèmes sociétaux fondamentaux au XXIe siècle, en conduisant à la mise au point de produits abordables, fabriqués à l'échelle industrielle, et en stimulant l'industrie de haute technologie. Parmi les applications de ces matériaux figurent, au-delà de la recherche, les réseaux électriques « intelligents » à haute performance intégrant des lignes de transmission d'énergie sans perte sur des milliers de kilomètres, l'imagerie médicale compacte de hautes précisions (IRM, RMN, etc.), les communications sans fil à large bande passante, la production d'électricité efficace et propre, la propulsion durable des navires et les systèmes de propulsion à haut rendement énergétique des avions de transport de passagers.
Ces activités de R&D sont également soutenues par le projet EASITrain, réseau de formation (ITN) Marie Skłodowska-Curie (MSCA) financé par l'UE, qui permet de former la prochaine génération d'experts et d'établir un réseau solide de partenaires universitaires et industriels dans le but de faire progresser les technologies supraconductrices et leurs applications.