ЦЕРН начинает проектирование синхротрона следующего поколения


ЦЕРН начинает проектирование синхротрона следующего поколения

Европейский совет по ядерным исследованиям (ЦЕРН) приступил к работам по сооружению ускорителя элементарных частиц следующего поколения. Располагающийся в Женеве институт сообщил о выборе проектной организации, которая создаст модель грандиозного сооружения. Коллайдер, который сейчас известен под названием Future Circular Collider (Будущий кольцевой ускоритель), будет иметь окружность порядка 100 км.

q5526
Вид окрестностей Женевы с нанесёнными кольцами ускорителей частиц. Кольцо синего цвета показывает возможное расположение будущего ускорителя.

Первым кольцевым ускорителем элементарных частиц, построенным на берегах Женевского озера, был Intersecting Storage Ring, запущенный в 1971 году. Он располагался на территории института и имел окружность около 1 км. Будучи первым в мире адронным коллайдером, он разгонял встречные пучки протонов до 26 ГэВ.

Второй ЦЕРНовский ускоритель имел окружность 6,9 км и уже не умещался на территории Швейцарии, частично заходя под французскую землю. Протонный суперсинхротрон (Super Proton Synchrotron) начал работу в 1976 году и был способен ускорять протоны до 400 ГэВ. После 1984 года большая физика элементарных частиц перекочевала в США, в Брукхейвенскую лабораторию и в Фермилаб, но с девяностых годов физики стали готовиться к экспериментам на новом гигантском ускорителе ЦЕРНа — Большом адронном коллайдере (Large Hadron Collider, LHC), который был запущен в 2008 году. БАК имеет окружность 27 км и почти целиком расположился на территории Франции, а Протонный суперсинхротрон выполнял для него роль предускорителя. Энергия сталкивающихся протонов в Большом адронном коллайдере составляла 7 ТэВ, что позволило решить основную задачу, ставившуюся перед ускорителем: доказать существование Хиггсовского бозона и оценить его массу.

И вот сделан ещё один шаг вперёд: швейцарский институт определил компанию-подрядчика, которой будет поручено выбрать место под новый ускоритель. По оценкам, его окружность составит 80—100 км, а протоны будут разгоняться до энергии в 50 ТэВ. Проект, известный пока под названием «Будущий кольцевой ускоритель» (Future Circular Collider), будет включать в себя 1232 дипольных ускоряющих электромагнита размером 15 метров и 392 квадрупольных фокусирующих, размером 7 метров.

Проект настолько сложен, что для проектирования компонентов ускорителя и моделирования расположения их на местности потребуется создание специального программного продукта, и уже с его помощью будет решено, какой вариант расположения на местности наиболее приемлем.

О конкретных сроках воплощения проекта говорить пока рано, а список вопросов, ответы на которые учёные хотят найти с помощь нового коллайдера, практически повторяет список основных проблем физики элементарных частиц. Среди этих вопросов — природа тёмной материи, причина малой массы нейтрино, ограничения Стандартной модели, поиск суперсимметричных партнёров элементарных частиц и проблема объединения всех фундаментальных взаимодействий.

Категории: Наука, Новости
Теги: , , ,