Fremtidig Circular Collider

Future Circular Collider (FCC [1] ) ("Future Circular Collider" [2] ) er et internationalt projekt for at skabe en fremtidig kolliderer baseret på CERNs videnskabelige center efter afslutningen af ​​Large Hadron Collider -programmet . Lanceringen af ​​FCC forventes tidligst i 2040.

Udgifterne til udviklingsplanen anslås til 21 milliarder USD [3] .

Historie

Efter opdagelsen af ​​Higgs-bosonen med en masse på 125 GeV ved LHC, opstod der interesse for opførelsen af ​​en installation til en detaljeret undersøgelse af dens egenskaber, den såkaldte. Higgs fabrikker. Da massen af ​​partiklen viste sig at være relativt lille, er ringelektron-positron-kollideren den foretrukne mulighed, da der allerede er erfaring med at betjene LEP med energier op til 106 GeV i strålen og i andre "fabrikker" ( KEKB , PEP-II , DAFNE ) med lavere energimetoder til opnåelse af ultrahøj lysstyrke er blevet udarbejdet. En alternativ version af Higgs-fabrikken kan være en lineær kolliderer, for hvilken der er udviklede projekter ( ILC , CLIC ), men der er ingen erfaring med praktisk implementering, og med hensyn til lysstyrke i regionen op til 200 GeV er ringkollidere. bedre end lineære.

Ulempen ved højenergi-ringelektroniske maskiner er de enorme strålingstab. Tab kan kun reduceres ved at øge krumningsradius for dipolmagneterne , det vil sige ved at øge lageromkredsen . Foreløbige skøn viste, at placeringen af ​​125 GeV-ringen i den eksisterende tunnel (LEP3-projekt) giver uacceptable strømtab. Som følge heraf var der et projekt om en ring i den nye tunnel, 50-80 km (TLEP projekt). For at mætte det fysiske program for den fremtidige kollider, foreslås det at øge dens energi til 175 GeV, hvilket vil tillade produktionen af ​​par af topkvarker og omkredsen til 100 km. Analogt med den vellykkede langsigtede drift af LEP-LHC, efter elektron-positron-kollideren i samme tunnel, er det planlagt at bygge en hadron-kollider til energier op til 100 TeV ved at bruge LHC som en injektor.

I februar 2014 lancerede CERN FCC-projektet [4] for at undersøge muligheden for at bygge fremtidige lepton-, hadron- og elektron-ion-kollidere FCC-ee, FCC-hh, FCC-eh. Målet er at udgive en Conceptual Design Report (CDR) for accelerator- og detektorkomplekset i midten af ​​2018. Flere snesevis af videnskabelige organisationer fra hele verden deltager i projektet, herunder 4 russiske centre: JINR , MEPhI , SINP MGU , BINP SB RAS .

I december 2015 blev det kendt, at projektet fra Institut for Kernefysik opkaldt efter A.I. G. I. Budker . [5]

I juni 2020 godkendte Rådet for CERN [6] den europæiske strategi for partikelfysik 2020 . Strategien [7] udråber konstruktionen af ​​Higgs-fabrikkens elektron-positron-kollider som en høj prioritet, og næste prioritet er proton-proton-kollideren med den højest mulige energi. Dokumentet anbefaler, at Europa i internationalt samarbejde udvikler et projekt for en 100 TeV proton-proton-kollider med konstruktionen af ​​en elektron-positron-kollider som første fase.

Beskrivelse

Kollideren med en omkreds på 100 km vil blive placeret i en tunnel mellem Prealps og Jura , der dækker Salev-massivet.

FCC-ee energiområdet er fra 45 GeV til 175 GeV, hvilket vil gøre det muligt i detaljer at studere egenskaberne for Z- , W- , Higgs - bosoner og t-quarks . Lysstyrken vil afhængig af energien være fra 8×10 36 cm −2 s −1 til 7 × 10 34 cm −2 s −1 [8] .

FCC-hh-energien kan nå op på 100 TeV, hvis fremstillingen af ​​magneter med et felt på 20 T mestres pålideligt, hvilket kræver udbredt brug af HTSC- kabler. Lysstyrken forventes at være 5×10 34 cm −2 s −1 . Hovedmålet med dette setup er at søge efter fysiske fænomener inden for nye energier ud over Standardmodellen .

Se også

Noter

  1. ↑ Er der liv efter LHC? Europæere griber ind i grundlaget for den fysiske verden. Arving til LHC . Hentet 10. september 2018. Arkiveret fra originalen 10. september 2018.
  2. ↑ Nyt CERN-perspektiv: Collider igen, men meget stort . Hentet 17. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 17. oktober 2017.
  3. ↑ Meget stor. Hvad bliver den nye kolliderer . Hentet 16. januar 2019. Arkiveret fra originalen 16. januar 2019.
  4. ↑ The Future Circular Collider-undersøgelse Arkiveret 27. september 2017 på Wayback Machine , CERN Courier, 28. marts 2014.
  5. ↑ CERN-superkollideren vil blive bygget i henhold til Novosibirsk-fysikernes projekt Arkivkopi af 29. december 2015 på Wayback Machine , RBC, 26.12.2015.
  6. ↑ Partikelfysikere opdaterer strategi for feltets fremtid i Europa . Hentet 24. juni 2020. Arkiveret fra originalen 25. juni 2020.
  7. ↑ 2020-opdatering af den europæiske strategi for partikelfysik . Hentet 24. juni 2020. Arkiveret fra originalen 21. juni 2020.
  8. ↑ FCC-ee: Maskinparametre (downlink) . Hentet 26. september 2015. Arkiveret fra originalen 29. september 2015. 

Links