美能源部計劃新建一台粒子對撞機 預計2030年投用_風聞

美國能源部9日宣佈，選擇在其下屬的布魯克黑文國家實驗室建造一台“電子離子對撞機”（EIC），以深入研究使夸克結合在一起的強相互作用力。

美能源部當天發佈聲明説，這台對撞機有望在未來十年建成，預計成本為16億到26億美元，資金將來自美國國會年度財政撥款。

位於紐約的布魯克黑文國家實驗室目前擁有一台“相對論重離子對撞機”（RHIC），這是周長3.8千米的環形設施，金和銅等原子核在其中對撞，產生超熱等離子體以模擬宇宙大爆炸之後瞬間的狀態。研究人員計劃利用這台對撞機的部分設備，並添加一個電子加速器，組成新的“電子離子對撞機”。

美國能源部部長丹·布魯耶特在聲明中説，“電子離子對撞機”將讓美國在核物理研究和粒子加速器技術領域保持領先，這些是美國在科學上整體領先地位的關鍵組成部分。

能源部科學副部長保羅·達巴爾在新聞發佈會上説：“這將是幾十年來美國建造的首台全新對撞機，它有望使美國在未來幾十年保持核物理學領域的領先地位。”

美能源部負責科學事務的副部長保羅·達巴説，為“電子離子對撞機”開發的技術還有助於在人類健康、國家競爭力和國家安全領域取得突破。

據介紹，確定建造地點不等於對撞機開建，該項目還需進行更詳細的設計審批、成本預估和建造進度規劃等工作。

目前理論認為，原子核中的質子和中子由夸克組成，使夸克結合在一起的是強相互作用力。但科學界對這種基本作用力還缺乏瞭解，因此希望通過建造新對撞機來加強探索。

此前，傑斐遜實驗室已通過向富含質子和中子的靶核發射電子束來研究質子。2017年，該實驗室耗資3.38億美元，將其“連續電子束加速器設施”的能量提升了一倍。以此為基礎，只要再添加一個新質子加速器就可以完成EIC的建造。

而布魯克海文國家實驗室則另闢蹊徑。他們的“相對論重離子對撞機”（RHIC）讓金和銅等原子核發生對撞，產生一團超熱的夸克膠子對等離子體。據信，**宇宙大爆炸後萬分之一秒左右宇宙就是一團夸克膠子等離子體。**RHIC是一個長3.8公里的圓環，由兩個同心反向的環形加速器組成。該實驗室計劃利用其中一個環加速質子並添加一個電子加速器來建造EIC。

達巴爾説，為決定EIC“花落誰家”，能源部官員成立了一個獨立的EIC選址委員會，權衡了諸多因素，包括建造成本等——質子加速器通常比電子加速器更大且更昂貴，布魯克海文實驗室最終“雀屏中選”。當然，傑斐遜實驗室的科學家也將參與新對撞機的設計、建造和運行。

達巴爾表示，選址確定並不意味着DOE一定建造EIC。動工前，該項目仍須通過幾大考驗，包括詳細設計方案獲批、估算成本及規劃建造進度等，可能需幾年時間。為給新對撞機讓路，自1999年運行至今的RHIC將於2024年“壽終正寢”。