International Linear Collider

Proiectare schematică a coliziunii liniare internaționale.

International Linear Collider ( ILC ) este numele unui accelerator liniar de particule în construcție. Proiectul prevede o primă fază de funcționare la o energie de coliziune de 500 GeV, pentru a fi apoi adusă la 1000 GeV într-o fază de actualizare ulterioară. În ceea ce privește locația geografică, Japonia este cel mai probabil candidat, întrucât guvernul său s- a oferit să contribuie la acoperirea a jumătate din costuri. În ansamblu, IIC, a cărui construcție nu va fi finalizată înainte de 2026, este așteptat să fie format din două acceleratoare liniare de 15 sau 20 de kilometri și se așteaptă să colizioneze electronii cu pozitroni . Lungimea sa va depăși de zece ori cea a celebrului Stanford Linear Accelerator Center , cel mai lung accelerator liniar conceput anterior.

Comparație cu LHC

Există două tipuri de bază pentru acceleratoare; acceleratoare liniare, cum ar fi Stanford Linear Accelerator Center (SLA) și acceleratoare circulare, precum Large Hadron Collider (LHC) la CERN . Acceleratoarele circulare furnizează energii mai mari, deoarece particulele pot face mai multe rotații în interiorul structurii înainte de a se ciocni și, prin urmare, pot dobândi mult mai multă energie decât poate oferi un accelerator liniar, deoarece în acesta din urmă coliziunea cu ținta trebuie să aibă loc în mod necesar după terminarea traseului. Acceleratoarele de particule circulare accelerează de obicei hadronii, deoarece accelerația electronilor ar fi perturbată de pierderile cauzate de emisia de radiații sincrotrone .

În raport cu LHC, ILC va furniza energie relativ scăzută (în cel mai bun caz ILC va avea un paisprezecelea din energia de coliziune a LHC), dar, în timp ce în LHC energia este împărțită între toate componentele hadronii ( quarks , antiquark , și gluoni ), în ILC întreaga energie va fi utilizată de electroni pentru coliziune. Mai mult, coliziunile ILC vor fi mai puțin afectate de perturbări decât cele ale LHC și, prin urmare, vor permite măsurători de precizie ale particulelor detectate de LHC. În concluzie, LHC și ILC sunt două structuri complementare.

Obiective de cercetare

Se așteaptă ca ILC să aibă un impact major asupra cercetărilor viitoare în fizica particulelor . Promotorii săi se așteaptă să poată îmbunătăți descrierea modelului standard folosind LHC și ILC. În special, ei cred că pot identifica particulele și interacțiunile descrise de modelul standard, dar care nu au fost încă detectate. Din ILC, în special, fizicienii speră să:

• Măsurarea masei, rotirii și interacțiunilor bosonului Higgs (pentru masă, măsurătorile LHC au condus la o indicație de 126 GeV în 2012).
• Măsurați posibila prezență a dimensiunilor suplimentare , conform previziunilor unor modele teoretice speculative.
• Studiați în detaliu particulele supersimetrice , care ar putea compune materia întunecată .

Fuzionarea proiectelor locale într-un singur proiect

În august 2004, Panoul internațional de recomandare tehnologică (ITRP) a recomandat utilizarea tehnologiilor supraconductoare pentru dezvoltarea noului accelerator. În urma deciziei, cele trei proiecte de acceleratoare liniare existente, Next Linear Collider (NLC), Global Linear Collider (GLC) și Teraelectronvolt Energy Superconducting Linear Accelerator (TESLA), au fost combinate pentru a crea un singur design (l 'ILC) . La 8 februarie 2007, a fost prezentat Raportul de proiectare a proiectelor de referință pentru dezvoltarea ILC. ^[1]

În martie 2005, Comitetul internațional pentru viitorii acceleratori (ICFA) a anunțat numirea directorului Global Design Effort , în persoana lui Barry Barish, anterior șef al ITRP.

Proiect

Sursa de electroni va fi un laser cu 2 nanosecunde care va emite electroni printr-un fotocatod ; electronii vor fi accelerați la 5 GeV de la o etapă liniară lungă de 250 de metri. Radiația sincrotronă va produce cuplarea electron-pozitron pe o țintă din aliaj de titan . Pozitronii vor fi colectați și accelerați la 5 GeV printr-o etapă liniară separată.

Pentru a compacta electronii și pozitronii pentru a face probabile coliziunile, aceștia vor fi circulați 0,2 secunde într-un inel circular de 7 kilometri în circumferință. Inelul va concentra particulele în pachete de câțiva milimetri în lungime și 100 micrometri în diametru.

După accelerația circulară, pachetele vor fi direcționate către accelerația principală, lungă de 12 kilometri, care va oferi o accelerație de 250 GeV. În acel moment, fiecare pachet va avea o ieșire de aproximativ 10 megawați . Se vor produce cinci pachete pe secundă.

După accelerare, pachetele vor fi concentrate într-un spațiu de câțiva nanometri în înălțime și câteva sute de nanometri în lungime. Pachetele focalizate se vor ciocni în interiorul a doi detectoare de particule .

Costuri și calendar

Proiectul raportului de proiectare de referință estimează costul construirii ILC la 6,65 miliarde USD, excluzând cercetarea și dezvoltarea, prototipurile, costul terenului, costul excavării, costul detectoarelor de particule și al inflației. De la aprobarea finală, fabrica și detectoarele ar trebui să dureze șapte ani pentru a fi construite.

Notă

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe International Linear Collider

linkuri externe

• ( RO ) Site-ul oficial internațional Linear Collider ^{[ link rupt ]} , pe linearcollider.org .
• (EN) Karl Van Bibber despre NLC pe llnl.gov. Adus la 14 februarie 2007 (arhivat din original la 19 august 2000) .
• În revista de simetrie :
  • ( RO ) Ediție specială , august 2005
  • ( EN ) "out of the box: designing the ILC" Arhivat 13 ianuarie 2013 în Archive.is ., Martie 2006
• ( RO ) Articolul din New York Times , pe nytimes.com .
• ( EN ) Articolul revistei Science , pe sciencemag.org .

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica