Colisionador lineal internacional
El Colisionador Lineal Internacional ( ILC ) es un acelerador de partículas lineal propuesto . [1] Se planea tener una energía de colisión de 500 GeV inicialmente, con la posibilidad de una actualización posterior a 1000 GeV (1 TeV). Aunque las primeras ubicaciones propuestas para el ILC fueron Japón, Europa ( CERN ) y EE. UU. ( Fermilab ), [2] las tierras altas de Kitakami en la prefectura de Iwate , en el norte de Japón, han sido el foco de los esfuerzos de diseño del ILC desde 2013. [3]El gobierno japonés está dispuesto a contribuir con la mitad de los costos, según el coordinador de estudio de detectores en el ILC. [4]
El ILC haría chocar electrones con positrones . Tendrá entre 30 km y 50 km (19–31 millas) de largo, más de 10 veces más largo que el Acelerador Lineal Stanford de 50 GeV , el acelerador lineal de partículas más largo que existe. La propuesta se basa en propuestas similares anteriores de Europa, Estados Unidos y Japón.
En un enfoque por etapas, el ILC podría construirse inicialmente a 250 GeV, para su uso como una fábrica de Higgs . [5] Tal diseño tendría aproximadamente 20 km de longitud.
También están en marcha los estudios para un proyecto alternativo, el Colisionador Lineal Compacto (CLIC), que operaría a energías más altas (hasta 3 TeV) en una máquina de longitud similar al ILC. Estos dos proyectos, CLIC e ILC, se han unificado bajo la Colaboración del Colisionador Lineal . [6]
Hay dos formas básicas de aceleradores. Los aceleradores lineales ("linacs") aceleran partículas elementales a lo largo de un camino recto. Los aceleradores circulares ("sincrotrones"), como el Tevatron , el LEP y el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), utilizan trayectorias circulares. La geometría circular tiene ventajas significativas a energías de hasta decenas de GeV inclusive : con un diseño circular, las partículasse puede acelerar con eficacia en distancias más largas. Además, solo una fracción de las partículas llevadas a un curso de colisión chocan realmente. En un acelerador lineal, las partículas restantes se pierden; en un acelerador de anillo, siguen circulando y están disponibles para futuras colisiones. La desventaja de los aceleradores circulares es que las partículas cargadas que se mueven a lo largo de caminos torcidos necesariamente emitirán radiación electromagnética conocida como radiación de sincrotrón . La pérdida de energía a través de la radiación de sincrotrón es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la masa de las partículas en cuestión. Por eso tiene sentido construir aceleradores circulares para partículas pesadas: colisionadores de hadrones como el LHC para protones o, alternativamente, para plomo . núcleos _ Un colisionador electrón-positrón del mismo tamaño nunca podría alcanzar las mismas energías de colisión. De hecho, las energías en el LEP que solía ocupar el túnel ahora cedido al LHC, estaban limitadas a 209 GeV por la pérdida de energía a través de la radiación de sincrotrón.
Aunque la energía de colisión nominal en el LHC será mayor que la energía de colisión del ILC (14 000 GeV para el LHC [7] frente a ~500 GeV para el ILC), las mediciones podrían realizarse con mayor precisión en el ILC. Las colisiones entre electrones y positrones son mucho más sencillas de analizar que las colisiones en las que la energía se distribuye entre los quarks , antiquarks y gluones constituyentes de las partículas bariónicas . Como tal, una de las funciones del ILC sería realizar mediciones de precisión de las propiedades de las partículas descubiertas en el LHC.
