International Linear Collider

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L'International Linear Collider (ILC) è un futuro acceleratore di particelle lineare. Il progetto prevede inizialmente una energia di collisione di 500 GeV per poi in seguito essere potenziato fino a raggiungere l'energia di collisione di 1000 GeV. Il Giappone è il candidato più probabile, dato che il governo si è offerto di contribuire a metà dei costi. La costruzione dovrebbe iniziare nel 2015 o 2016 e non sarà ultimata prima del 2026. L'acceleratore dovrebbe essere formato da due acceleratori lineari da 15 o 20 chilometri e dovrebbe far collidere elettroni con positroni. L'acceleratore dovrebbe essere dieci volte più lungo del famoso Stanford Linear Accelerator Center, il più lungo acceleratore lineare attualmente esistente.

Comparazione con LHC[modifica | modifica sorgente]

Esistono fondamentalmente due tipologie di acceleratori; gli acceleratori lineari (come lo SLA) e gli acceleratori circolari (come LHC). Gli acceleratori di particelle circolari forniscono energie maggiori dato che le particelle possono effettuare molte rotazioni all'interno della struttura prima di collidere e quindi possono acquisire molta più energia di un acceleratore lineare che una volta terminato il percorso deve far collidere le particelle contro il bersaglio. Gli acceleratori di particelle circolari usualmente accelerano adroni dato che l'accelerazione di elettroni sarebbe disturbata dalla perdita della radiazione di sincrotrone.

ILC rapportato all'LHC fornirà un'energia relativamente ridotta, nella migliore delle ipotesi ILC avrà un quattordicesimo dell'energia di collisione dell'LHC. Ma mentre nell'LHC l'energia viene ripartita tra tutte le componenti degli adroni nell'ILC l'intera energia verrà utilizzata dagli elettroni per la collisione. Inoltre le collisioni dell'ILC saranno meno affette da disturbi rispetto a quelle dell'LHC e quindi permetteranno di effettuare misurazioni di precisione delle particelle individuate dall'LHC. In conclusione LHC e ILC sono due strutture complementari.

Fisica[modifica | modifica sorgente]

ILC dovrebbe avere un notevole impatto sulla fisica futura. I fisici si aspettano di poter migliorare la descrizione del modello standard utilizzando LHC e ILC. In particolare ritengono di poter individuare particelle e interazioni descritte dal modello standard ma non ancora misurate. Dall'ILC i fisici nello specifico sperano di:

  • Misurare la massa, lo spin e le interazioni del bosone di Higgs. Per la massa le misure dell'LHC hanno portato nel 2012 ad una identificazione come 126 GeV.
  • Misurare l'eventuale presenza di dimensioni aggiuntive come descritto da alcune teorie
  • Studiare nel dettaglio le particelle supersimmetriche, particelle che potrebbero comporre la materia oscura.

Unione dei progetti locali in un unico progetto[modifica | modifica sorgente]

Nell'agosto 2004 l'International Technology Recommendation Panel (ITRP) raccomandò l'utilizzo di tecnologie superconduttori per lo sviluppo del nuovo acceleratore. Dopo la decisione i tre progetti di acceleratori lineari, il Next Linear Collider (NLC), il Global Linear Collider (GLC) e il Teraelectronvolt Energy Superconducting Linear Accelerator (TESLA) vennero fusi per creare un singolo progetto (l'ILC). L'8 febbraio 2007 il Draft Reference Design Report per lo sviluppo dell'ILC venne presentato.[1]

Nel marzo 2005 l'International Committee for Future Accelerators (ICFA) rese noto la nomina del Dr. Barry Barish a direttore del Global Design Effort. Barry Barish era precedentemente a capo dell'ITRP.

Progetto[modifica | modifica sorgente]

La sorgente di elettroni sarà un laser da 2 nanosecondi che emetterà elettroni tramite un fotocatodo; gli elettroni saranno accelerati a 5 GeV da uno stadio lineare da 250 metri. La radiazione di sincrotrone produrrà un accoppiamento elettrone positrone su un obiettivo di lega di titanio. I positroni verranno raccolti e accelerati a 5 GeV da uno stadio lineare separato.

Per compattare gli elettroni e positroni in modo da rendere probabile le collisione questi verranno fatti circolare per 0.2 secondi in un anello circolare di 7 chilometri di circonferenza. L'anello concentrerà le particelle in pacchetti da pochi millimetri di lunghezza e da 100 micrometri di diametro.

Dopo l'acceleratore circolare i pacchetti saranno indirizzati verso l'acceleratore principale lungo 12 chilometri che fornirà un'accelerazione di 250 GeV. In quel momento ogni pacchetto avrà un'energia di circa 10 megawatt. Cinque pacchetti verranno prodotti ogni secondo.

Dopo l'accelerazione i pacchetti verranno concentrati in uno spazio di pochi nanometri di altezza e qualche centinaia di nanometri di lunghezza. I pacchetti focalizzati collideranno all'interno di due rivelatori di particelle.

Costi e tempistiche[modifica | modifica sorgente]

Il Draft Reference Design Report stima la realizzazione dell'ILC escludendo la R&D, i prototipi, il costo del terreno, il costo di scavi, il costo dei rivelatori di particelle e l'inflazione in 6.65 miliardi di dollari. Dopo l'approvazione finale, la realizzazione dell'impianto e dei rivelatori dovrebbe richiedere sette anni.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ ILC Draft Reference Design Report, ILC web site, 8 febbraio 2007. URL consultato il 9 febbraio 2007. (PDF)

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]