CERN की योजना 100 किमी की सुरंग लंबाई के साथ एक नया त्वरक बनाने की है

स्रोत: M.Brice / CERN

सर्न परमाणु अनुसंधान के लिए यूरोपीय संगठन है, जो दुनिया की सबसे बड़ी उच्च-ऊर्जा भौतिकी प्रयोगशाला है। यह स्विट्जरलैंड और फ्रांस की सीमा पर जिनेवा के पास स्थित है। यह CERN, भागीदारों के साथ मिलकर था, जिसने लार्ज हैड्रोन कोलाइडर का निर्माण किया था। एलएचसी ने कई खोजों को बनाने में मदद की, जो वैज्ञानिकों को इस दुनिया में शासन करने वाले माइक्रोज़र की संरचना और कानूनों को बेहतर ढंग से समझने में मदद करती हैं।

अब CERN ने एक नया त्वरक बनाने के अपने इरादे की घोषणा की है, जिसका आकार LHC के आकार से पाँच गुना होगा। सुरंग 100 किलोमीटर लंबी होगी। फ्यूचर सर्कुलर कोलाइडर (FCC) नामक नई प्रणाली को कहा जाता है। दूसरे दिन, CERN ने एक नई परियोजना का प्रारूप प्रकाशित किया , जो चार खंडों में तैयार की गई।

नए त्वरक की लागत 9 बिलियन डॉलर आंकी गई है, जिसमें से 5 बिलियन डॉलर 100 किलोमीटर की लंबाई के साथ एक सुरंग बनाने के लिए जाएंगे। वैज्ञानिकों ने 100 टेरा-इलेक्ट्रॉन-वोल्ट के क्रम के प्राथमिक कणों की ऊर्जा प्राप्त करने की योजना बनाई है। प्रारंभ में, इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन टकराएंगे, लेकिन फिर कोलाइडर को प्रोटॉन-प्रोटॉन बीम (वे बड़े हैड्रॉन कोलाइडर में उनके साथ काम करते हैं) में संशोधित और पुन: कॉन्फ़िगर किया जाएगा।

व्यापक रिपोर्ट और एक ठोस तकनीकी आधार तैयार करने के बावजूद, 2040 से पहले एक नए कोलाइडर का निर्माण शुरू नहीं होगा। रिपोर्ट का पाठ पहले ही यूरोपीय फिजिकल जर्नल को भेज दिया गया है, प्रीप्रिंट को CERN की आधिकारिक वेबसाइट पर पोस्ट किया गया है।

यह ध्यान देने योग्य है कि एलएचसी के परिणामों ने वैज्ञानिक समुदाय को कुछ हद तक आश्चर्यचकित किया, क्योंकि कई विशेषज्ञों ने उम्मीद की कि जब कण ऊर्जा कई तेरा-इलेक्ट्रॉन-वोल्ट तक पहुंच जाएगी, तो त्वरक में नए कण दिखाई देंगे। एलएचसी से पहले, कई कार्य थे जिनमें उपरोक्त क्रम की ऊर्जाओं पर विभिन्न कणों की उपस्थिति की भविष्यवाणी की गई थी। लेकिन व्यवहार में ऐसा नहीं हुआ - एलएचसी में, कण टकराव की ऊर्जा 13 तेरा-इलेक्ट्रॉन-वोल्ट तक पहुंचती है, लेकिन नए कण नहीं हैं।

यही कारण है कि यह एक और भी अधिक शक्तिशाली कोलाइडर बनाने का निर्णय लिया गया था जो सैकड़ों टेरा-इलेक्ट्रॉन-वोल्ट की ऊर्जा के लिए प्राथमिक कणों को तेज कर सकता है। फ्यूचर सर्कुलर कोलाइडर (FCC) परियोजना को पहली बार 2014 में घोषित किया गया था। फिर सर्न ने भविष्य की परियोजना का केवल पहला स्पर्श प्रकाशित किया।

अब परियोजना का अधिक गहन विश्लेषण किया जा रहा है, प्रारंभिक डिजाइन और विश्लेषण कार्य में पांच साल से अधिक समय लगा है। "फ्यूचर रिंग कोलाइडर" के विकास में 150 से अधिक विश्वविद्यालयों के 1300 वैज्ञानिकों ने भाग लिया।



रिपोर्ट के अनुसार, पहला खंड माइक्रोवर्ल्ड के आधुनिक भौतिकी के सवालों के लिए समर्पित है। वॉल्यूम के संकलक एफसीसी की क्षमता के बारे में बात करते हैं, संभावित खोजों जो इसे बनाने में मदद करेंगे। उदाहरण के लिए, वैज्ञानिकों को अंधेरे ऊर्जा के कणों के साथ-साथ बड़े पैमाने पर न्यूट्रिनो का पता लगाने की उम्मीद है। भौतिक विज्ञानी यह भी पता लगाने की उम्मीद कर रहे हैं कि हिग्स क्षमता की संरचना क्या है, हिग्स बोसोन का द्रव्यमान कैसे और क्यों उत्पन्न होता है। एफसीसी इलेक्ट्रोकेक इंटरैक्शन के सिद्धांत में क्वार्क-ग्लोन प्लाज्मा और चरण संक्रमणों की जांच करेगा। शायद कोलाइडर वेक्टर बोसॉन, हिग्स बोसॉन, शीर्ष क्वार्क सहित पहले से ही पहचाने गए कणों के मापदंडों को स्पष्ट करने में मदद करेगा।

दूसरा खंड इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन कोलाइडर की संरचना और विशेषताओं के लिए समर्पित है। यह स्वयं सिस्टम का एक तकनीकी डिजाइन है। विशेषज्ञ दिखाते हैं कि एक्सीलरेटर में कौन से तत्व शामिल होंगे, जिनमें कण डिटेक्टर, इंडक्टर, सुरक्षा प्रणाली आदि शामिल हैं। डेवलपर्स ने टकराव की ऊर्जा को 90-365 गिगालेक्ट्रॉन-वोल्ट के मापदंडों में लाने की योजना बनाई है। चमकदारता प्रति सेकंड 10 ³⁶ व्युत्क्रम वर्ग सेंटीमीटर से अधिक होगी।

तीसरा खंड प्रोटॉन-प्रोटॉन बीम के संक्रमण के दौरान कोलाइडर संशोधन का विवरण प्रकट करता है। इस मामले में, टकराव की ऊर्जा 100 तेरा-इलेक्ट्रॉन-वोल्ट तक पहुंच जाएगी, जिसमें प्रति सेकंड 10 ³⁵ व्युत्क्रम वर्ग सेंटीमीटर की चमक होती है।

चौथे खंड में उच्च ऊर्जा के लार्ज हैड्रोन कोलाइडर के कामकाज की विशेषताएं बताई गई हैं। यह प्रणाली एफसीसी का अग्रदूत है, जो इसके अलावा, मौजूदा एलएचसी बुनियादी ढांचे पर आधारित है। "मध्यवर्ती" कोलाइडर में टकराव की ऊर्जा लगभग 27 तेरा-इलेक्ट्रॉन-वोल्ट (दो बार एलएचसी के रूप में) होगी, लेकिन इसे बनाने के लिए बहुत कम संसाधनों की आवश्यकता होगी।

अब एलएचसी का आधुनिकीकरण किया जा रहा है, जो पिछले साल शुरू हुआ था, और अधिक शक्तिशाली सिस्टम में कोलाइडर को बदलने का काम शुरू हुआ। अभी तक, एलएचसी काम नहीं कर रहा है, इस पर सभी काम निलंबित कर दिए गए हैं। FCC की योजना LHC के बगल में, जिनेवा के आसपास के क्षेत्र में बनाने की है।