핵 물리학 자들의 Next Dream Machine은 뉴욕 Upton에있는 Brookhaven National Laboratory에서 오늘 발표 될 예정입니다. 전자-이온 콜라이더 (EIC)는 고 에너지 전자 빔을 양성자 중 하나에 부수어 양성자의 신비한 내부를 조사 할 것이다. 이 기계는 16 억 달러에서 26 억 달러 사이의 비용이 들며 2030 년까지는 2030 년까지 실행되어야한다고 Doe 's Science의 부회장 인 Paul Dabbar는 전화 프레스 브리핑에서 말했다.
.Dabbar는“수십 년 만에 미국에서 건축 된 최초의 새로운 Greenfield Collider가 될 것”이라고 Dabbar는 말했다. "미국은 제 2 차 세계 대전이 끝난 이후 핵 물리학의 프론트 엔드에 있었고이 기계는 미국이 앞으로 수십 년 동안 프론트 엔드에 머물 수있게 해줄 것입니다."
.사이트 결정은 기계를 호스팅하기위한 경쟁을 마무리합니다. 버지니아 주 뉴 포트 뉴스에있는 Doe의 Thomas Jefferson National Accelerator 시설의 물리학 자들도 EIC를 건설하기를 희망했습니다.
양성자와 중성자는 원자 핵을 구성하므로 EIC가 할 일의 종류는 핵 물리학의 루 브릭에 해당됩니다. 그들은 먼지보다 일반적이지만 양성자는 다소 신비 롭습니다. 1970 년대 초부터 물리학 자들은 각 양성자가 쿼크라고 불리는 덜 거대한 입자의 트리오로 구성되어 있음을 알고 있습니다. 이들은 글루온이라는 다른 양자 입자를 교환함으로써 서로 결합합니다.
그러나 양성자의 상세한 구조는 훨씬 더 복잡합니다. 양자 역학에 내재 된 불확실성 덕분에, 그 내부는 수많은 글루온과 Quark-antiquark 쌍을 가진 내부 가공되어 너무 빨리 존재하지 않고 직접 관찰 될 수 없습니다. 그리고 질량과 스핀을 포함한 많은 양성자의 특성은 "가상"입자의 바다에서 나오는 것입니다. 이런 일이 어떻게 발생하는지 확인하기 위해 EIC는 전자를 사용하여 양성자를 조사하여 전례없는 에너지와 비교할 수없는 숫자로 두 가지 유형의 입자를 충돌합니다.
Jefferson Lab의 연구원들은 이미 양성자와 중성자가 풍부한 대상에서 전자 빔을 발사하여 유사한 작업을 수행하고 있습니다. 2017 년에 연구원들은 실험실의 에너지 인 연속 전자 빔 가속기 시설의 에너지를 두 배로 늘리기 위해 3 억 3,300 만 달러의 업그레이드를 완료했습니다. Jefferson Lab 연구원들은 그 전자 가속기를 손에 들고 새로운 양성자 가속기를 추가하여 EIC를 구축하기를 희망했습니다.
Brookhaven 연구원들은 매우 다른 유형의 핵 물리학을 연구했습니다. 그들의 상대 론적 무거운 이온 콜 라이더 (RHIC)는 금과 구리와 같은 핵을 충돌시켜 빅뱅 이후 분할에 우주를 채운 자유 비행 쿼크와 글루온의 울트라 틱 플라즈마의 퍼프를 생산합니다. RHIC는 2 개의 동심 및 반격 가속기로 구성된 3.8km 길이의 고리입니다. Brookhaven 연구원들은 RHIC의 고리 중 하나를 사용하여 양성자를 가속화하고 복합체에 전자 가속기를 추가함으로써 EIC를 만들 계획입니다.
Doe 관계자는 어떤 옵션을 취할 것인지 결정하기 위해 독립적 인 EIC 사이트 선발위원회를 소집했다고 Dabbar는 말했다. 위원회는 경쟁 계획의 상대적 비용을 포함하여 수많은 요인을 평가했다고 그는 말했다. 양성자 가속기는 일반적으로 전자 가속기보다 크고 비싸다.
Dabbar는 Jefferson Lab은 추위에 빠지지 않을 것이라고 말했다. 연구원들은 무엇보다도 새로운 충돌기에 필요한 초전도가 가속화 된 구멍을 만들었습니다. 따라서 과학자들은 새로운 콜라이더를 설계, 구축 및 운영하는 데 참여할 것입니다. Dabbar는“우리는 [Jefferson Lab] 이이 지역에서 주도권을 잡기를 기대합니다.
사이트 결정은 EIC 구축에 DOE를 약속하지 않습니다. 이 프로젝트는 세부 설계, 비용 견적 및 건설 일정의 승인을 포함하여 연구원들이 건설을 시작하기 전에 여전히 여러 이정표를 통과해야합니다. 그 과정은 몇 년이 걸릴 수 있습니다. 그러나이 발표는 1999 년부터 실행 된 RHIC의 종말을 알리며, 새로운 콜라더를위한 길을 만들기 위해 RHIC는 2024 년에 선을 닫을 것이라고 Dabbar는 말했다.
Dabbar에 따르면 여전히 10 년이 지난 기계에 대한 결정은 Doe Science 자금 지원에 대한 상대적인 좋은 시간을 반영한다고 Dabbar는 말합니다. "우리는 몇 년 동안 책에 관한 모든 주요 프로젝트를 시작할 수있었습니다." Doe의 과학 예산은 2016 년 이후 31% 증가했습니다. 도널드 트럼프 대통령 하에서 백악관은 매년 그것을 슬래시하려 했음에도 불구하고.
