פיזיקאים של CERN נפגשים בלונדון כדי לתכנן תוכניות מתנגשות עתידיות - Physics World

פיזיקאים של CERN נפגשים בלונדון כדי לתכנן תוכניות מתנגשות עתידיות - Physics World

קווי מתאר של ה- Future Circular Collider
טבעת אחת: ה- Future Circular Collider, אם נבנה, יהיה מתנגש חלקיקים בהיקף של 90 ק"מ שנבנה בצרפת ובשווייץ (באדיבות: D. Dominguez/CERN)

מאות פיזיקאים נפגש בלונדון השבוע לתשיעי Future Circular Collider ועידת (FCC). חמשת ימי השיחות התקיימו במלון מילניום גלוסטר בלונדון בדרום קנזינגטון, התמקדו בהתפתחויות האחרונות ב-FCC - תאיץ חלקיקים ענק מוצע שיצליח CERN"S Large Hadron Collider (LHC). אם נבנה, המתאפר יעלה בסביבות 20 מיליארד ליש"ט ויכלול בניית מנהרה תת-קרקעית באורך 100 ק"מ באתר CERN הנוכחי כדי לאכלס מתנגש אלקטרונים-פוזיטרון (FCC-ee).

התומכים מקווים שהבנייה תתחיל בתחילת שנות ה-2030 ותימשך קצת יותר מעשור, כשה-FCC-ee יושלם ב-2045. ה-FCC-ee יתמקד ביצירת מיליון חלקיקי Higgs בסך הכל כדי לאפשר לפיסיקאים לחקור את תכונותיו בדיוק סדר גודל טוב יותר ממה שאפשר היום עם ה-LHC.

לאחר השלמת תוכנית הפיזיקה של ה-FCC-ee, לפי ההערכות בשנת 2063, אותה מנהרה תוכל לשמש כדי לשכן מתנגש פרוטונים-פרוטונים, המכונה FCC-hh. ה-FCC-hh, שיתחיל לפעול בשנות ה-2070, ישתמש ב-LHC ובמאיצי הקדם-מזרק שלו כדי להזין את המתנגש שיכול להגיע לאנרגיה עליונה של 100 TeV - פי שבעה מה-LHC.

CERN שוחרר במקור דוח עיצוב קונספטואלי בן ארבעה כרכים עבור ה-FCC בתחילת 2019, בעוד שבשנה שלאחר מכן אישרה מועצת CERN מחקר היתכנות ותמחיר מפורט יותר של ה-FCC. זה גם נתן אור ירוק להמשך המחקר והפיתוח של טכנולוגיית המגנטים שתידרש למכונה כזו באנרגיות גבוהות יותר.

לעשות את זה כך

בפגישה השבוע נראו מומחים מהאקדמיה ומהתעשייה בוחנים את ההתקדמות האחרונה ב-FCC וקבעו את היעדים לשנים הקרובות. בנאום במליאה ביום שני, מנכ"ל CERN פביולה ג'יאנוטי אישר את לוח הזמנים הנוכחי על המסלול. "אני מאמין ש-FCC הוא הפרויקט הטוב ביותר לעתידה של CERN", ציין ג'יאנוטי. "אנחנו צריכים לעבוד ביחד כדי שזה יקרה".

אם יינתן אור ירוק, הבנייה יכולה להתחיל בשנת 2033 ולהתרחש במקביל להפעלת שדרוג גדול של 1.1 מיליארד ליש"ט "בהירות גבוהה". של ה-LHC - המכונה HL-LHC - שיגדיל את עוצמת הבהירות של המתנגש בפקטור של 10 לעומת ה-LHC המקורי. HL-LHC, שתתחיל לפעול ב-2029, אמורה לסיים את עבודתה בתחילת שנות ה-2040.

מיכאל בנדיקט ופרנק צימרמן מ-CERN נתנו עדכון על מחקר ההיתכנות, הכולל מאות פיזיקאים המבוססים ב-150 מכונים הפרוסים על פני 34 מדינות.

פיזיקאים ומהנדסים עבדו על אופטימיזציה של מתווה מיקום הטבעת, ובחרו בין כ-100 וריאציות שונות המבוססות על גיאולוגיה, זמינות קרקע, גישה לכבישים וכן צורכי תשתית כגון מים, חשמל ותחבורה.

הם מצאו שהאופציה "הסיכון הנמוך ביותר" הייתה טבעת של 90.7 ק"מ, המאפשרת ל-FCC לקבל שתיים או ארבע נקודות התנגשות. הגישה למנהרה מצטמצמת מ-12 נקודות בדוח התכנון הרעיוני לשמונה בבדיקת ההיתכנות. בפברואר, החלו מהנדסים במחקרי סביבה ובהכנת חקירות גיאולוגיות על בסיס מתווה זה.

סקירת אמצע טווח של מחקר ההיתכנות צפויה להסתיים בהמשך השנה ובפברואר 2024, מועצת CERN תקיים ישיבה מיוחדת לניתוח התקדמות המחקר וכן תמחור מעודכן עבור המתקן.

מחקר ההיתכנות עבור ה-FCC צפוי להסתיים בשנת 2025 עם אישור CERN אפשרי לפרויקט שלוש שנים מאוחר יותר. עם זאת, החלטה סופית תהיה תלויה בתוצאה של עדכון לאסטרטגיה האירופית לפיזיקת חלקיקים ב 2026.

בול זמן:

עוד מ עולם הפיזיקה