CERN pokračuje v plánoch na nový urýchľovač častíc

Rada CERN dokončila strednodobú revíziu štúdie uskutočniteľnosti pre nový urýchľovač častíc, ktorý má nahradiť Veľký hadrónový urýchľovač (LHC), čo predstavuje ďalší krok smerom k vybudovaniu Budúceho kruhového urýchľovača (FCC).

V piatok 2. februára 2024 Rada diskutovala o štúdii uskutočniteľnosti a správach politických, finančných a poradných výborov CERNu o plánovanom projekte.

Štúdia uskutočniteľnosti FCC sa začala v roku 2021 v reakcii na odporúčanie Európskej stratégie pre časticovú fyziku. Diskutovali o ďalších podrobnostiach o stavebnom inžinierstve, technickej infraštruktúre, urýchľovačoch, konceptoch detektorov a príležitostiach pre výskum fyziky, ako aj o otázkach nákladov a financovania.

Doteraz CERN mobilizoval odborné znalosti vedcov a inžinierov z celého sveta, aby určil umiestnenie nového 91 kilometrového okruhu, ktorý sa má vybudovať pod zemou vo francúzskych departementoch Haute-Savoie a Ain a vo švajčiarskom kantóne Ženeva. Prstenec LHC, kde bol objavený Higgsov bozón, sa rozprestiera iba na 27 kilometroch.

Podľa CERN-u by sa s výstavbou mohlo začať po roku 2035, pričom prvý stupeň elektrón-pozitrónového urýchľovača začne fungovať o desaťročie neskôr. Druhý stroj určený na zrážanie protónov by mohol byť funkčný niekedy v 70. rokoch 20. storočia.

Strednodobé preskúmanie sa uskutočnilo v troch krokoch, počnúc októbrom 2023, so špecializovanými správami výborov odborníkov a Výboru pre vedeckú politiku CERN a Finančného výboru.

Cieľom FCC je posunúť hranice energie a intenzity zrážačov častíc s cieľom dosiahnuť zrážkové energie 100 tera elektrónvoltov.

Úplná správa o štúdii uskutočniteľnosti FCC má byť dokončená a zverejnená v roku 2025. „Zatiaľ nie je identifikovaná žiadna technická stopka, ale stále je potrebné urobiť veľa práce na dosiahnutie väčšej presnosti a hlbších technických detailov v oblasti geológie alebo napríklad predpokladané náklady,“ uviedol CERN po zasadnutí Rady minulý piatok.

Urýchľovače častíc spotrebúvajú obrovské množstvo energie a mnohé z nich prešli finančnými ťažkosťami počas prudkého nárastu cien elektriny v posledných rokoch. Ale podľa analýzy vedenej fyzikom z CERN-u by nový urýchľovač FCC spotreboval na dosiahnutie rovnakých fyzikálnych cieľov iba jednu šestinu energie svojich konkurentov s najväčšou spotrebou energie.

Projekt bude musieť prekonať aj politické prekážky. Za posledných pár rokov sa medzinárodná vedecká spolupráca stala zložitejšou, keďže vlády začali prepracovávať pravidlá technologickej spolupráce po tom, čo Rusko napadlo Ukrajinu a USA sa zapojili do technologického boja s Čínou.

Okrem toho Čína plánuje postaviť aj elektrón-pozitrónový urýchľovač, približne rovnakej veľkosti ako plánovaný FCC v Ženeve.