研究发现，冷铜对撞机是希格斯工厂设计中最环保的 - 物理世界

改变计划中的希格斯工厂的运营可以显着提高其能源效率，但建设将对工厂的整体碳足迹产生最大的影响。这就是结论 分析的 的潜在环境影响 酷铜对撞机 (C³) – CERN 的拟议继任者 大型强子对撞机 （大型强子对撞机）。

随着希格斯玻色子的发现 2012 年，粒子物理学家计划在大型强子对撞机上建造一座所谓的希格斯工厂，用正电子粉碎电子，以便更详细地研究希格斯玻色子和其他粒子的特性。

目前有五项提案 国际直线对撞机 （ILC）在日本，C³ 以及基于 CERN 的 紧凑型直线对撞机 (CLIC) 全部基于直线加速器。这 未来圆形对撞机 (FCC-ee) 欧洲核子研究组织 (CERN) 和 中国正电子对撞机 与此同时，中国的CEPC（CEPC）是圆形对撞机。 C³ 是由 SLAC国家加速器实验室 在美国。

研究人员发现，一般来说，直线加速器比圆形设计更环保。这是因为它们紧凑的尺寸简化了结构并减少了所需材料的数量。事实上，未来圆形加速器的隧道长度接近 100 公里，而线性加速器的长度约为 10 公里。

这种长度差异 10 倍显着减少了混凝土的使用，混凝土具有显着的碳足迹，但也允许更简单的施工方法。总体而言，该团队表示，为 FCC 和 CEPC 建造主隧道将产生约 578 和 638 千吨二氧化碳当量（CO₂e) 分别与 73 和 144 千吨 CO 相比₂e 为 CLIC 和 C 的主要隧道³。

新的讨论

当谈到拟议对撞机的整体运行能耗时，CEPC 最高，CLIC 最低，其他三个保持相似。该分析基于功耗、预期运行年限和每年的粒子碰撞等因素。研究人员还估计，专用的可再生能源设施，例如太阳能发电厂，可以将未来对撞机所用电力的碳强度降低大约一半。

然而 SLAC 粒子物理学家 卡特琳娜·韦尔涅里 和同事认为，科学影响与环境成本和努力之间的平衡也很重要（PRX能源 2 047001）。虽然 CLIC 的总体碳足迹最低，但他们建议 C³ 就物理输出而言，这将是最环保的。这是因为它具有与 CLIC 相似的环境足迹，但可以精确测定希格斯玻色子的性质。

我们不仅需要考虑财务成本，还需要考虑环境影响

卡特琳娜·韦尔涅里

研究小组发现，降低未来希格斯工厂碳影响的最简单方法是减少其电力使用。他们的分析表明，调整速调管的工作方式（负责产生驱动光束的电磁场）以及光束本身的结构（例如减小束间距），可以减少 C 的能耗。³ 光束，例如，约40%。

CERN 批准未来圆形对撞机的进一步工作——但推迟最终决定

Vernieri 表示，考虑到巨大的成本和环境影响，研究物理项目的可持续性是一个新的但必要的领域。她说：“我们不仅需要考虑财务成本，还需要考虑环境影响。”她补充说，至少现在有一个“全新的讨论”正在研究粒子物理学的碳足迹。

研究人员还表示，值得注意的是，CERN 计划在 FCC 隧道作为希格斯工厂的工作完成后重新使用它作为高能强子对撞机。然而，这并不一定是明显的气候胜利，因为它需要新的光束线基础设施，并具有自身的碳成本。该团队表示，需要进行详细的生命周期分析，以确定重复使用 FCC 隧道可能带来的气候优势，但这超出了本研究的范围。

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• Sumber: https://physicsworld.com/a/cool-copper-collider-most-environmentally-friendly-among-higgs-factory-designs-finds-study/