CERN-Physiker planen gigantischen Beschleuniger

Physikerinnen und Physiker des Europäischen Kernforschungszentrums CERN planen ein Zukunftsprojekt mit gigantischen Ausmaßen: Der Tunnel des neuen Teilchenbeschleunigers wird 100 Kilometer lang sein - sofern er tatsächlich gebaut wird.

In dem Future Circular Collider (FCC), für den insgesamt 24 Milliarden Euro veranschlagt sind, würden ab Ende der 30er Jahre Elektronen und Positronen auf Kollisionskurs gebracht. Zum Vergleich: Der bestehende Teilchenbeschleuniger LHC hat einen 27 Kilometer langen Tunnel.

Zwei Jahre Wartungsarbeiten

„Das Projekt würde sich im Genfer Becken gut realisieren lassen“, sagte Studienleiter Michael Benedikt der dpa zur Veröffentlichung der Konzeptstudie in Genf. Die existierenden Anlagen könnten weiter genutzt werden, etwa als Vorbeschleuniger. Die CERN-Physiker suchen unter anderem Erkenntnisse über die ersten Nanosekunden nach dem Urknall und die Entstehung des Universums. Zudem wollen sie bisher unbekannte Teilchen nachweisen.

Luftbild: Der geplante Teilchenbeschleuniger FCC im Größenvergleich mit den bereits exitierenden Beschleunigern des CERN

Panagiotis Charitos / CERN

Die Dimension des FCC im Vergleich zu den bereits exitierenden Beschleunigern

Der bestehende LHC-Beschleuniger dürfte noch 20 Jahre laufen, sagte Benedikt. Er wurde im Dezember für zweijährige Wartungsarbeiten abgeschaltet. Parallel wird bereits an einem Ausbau mit stärkeren Magneten gearbeitet, dem HiLumi-LHC-Projekt. Es soll 2025 fertig sein. Die Physiker wollen damit die Zahl der Protonenkollisionen pro Sekunde von einer auf fünf Milliarden erhöhen.

Weichenstellung für die Zukunft

Zunächst würden in dem neuen Tunnel Elektronen und Positronen zur Kollision gebracht. Der FCC wäre dabei bis zu 100.000 Mal leistungsfähiger als bisherige Anlagen am CERN, so Benedikt. Nach 15 Jahren Betrieb könne die Maschine durch einen Protonen-Beschleuniger ersetzt werden. Letzterer würde denselben 100 Kilometer langen Tunnel nutzen.

Die CERN-Physiker haben ihr Konzept im Rahmen der zur Zeit diskutierten neuen europäischen Strategie für Teilchenphysik vorgelegt. Bis 2020 wollen Wissenschaftler aus ganz Europa Empfehlungen geben, wie die Teilchenphysik vorangebracht werden kann. Ob der neue Teilchenbeschleuniger tatsächlich gebaut wird, müssten die 22 Mitgliedsstaaten des CERN entscheiden. Das Projekt würde in der ersten Phase neun Milliarden Euro kosten. Der Protonenbeschleuniger, der nach 2055 in Betrieb gehen würde, würde etwa weitere 15 Milliarden Euro kosten.

science.ORF.at/dpa

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