Op een speciale bijeenkomst op CERN hebben de lidstaten eind vorige week besloten de studies naar een toekomstige deeltjesversneller voort te zetten. Fysisch is het project favoriet, maar meer huiswerk is gewenst, aldus de raad.
Dat blijkt uit de slotverklaring van de CERN-councilmeeting in Genève om de voltooide haalbaarheidsstudie voor de FCC-versneller te beoordelen. De CERN council is de vergadering van lidstaten van het lab, waarvan ook Nederland deel uitmaakt.
De FCC-haalbaarheidsstudie werd in maart gepubliceerd met de conclusie dat er geen technische showstoppers voor de reusachtige cirkelversneller zijn. De machine is mogelijk en zal veel belangrijke fysica opleveren, is de verwachting. “FCC heeft fysisch gezien de poll position“, zegt council-lid voor Nederland, Eric Laenen van Nikhef.
Europese strategie
Het werk aan een mogelijke FCC vindt plaats in het kader van een hernieuwde strategie voor de Europese deeltjesfysica (ESPP), die mei 2026 klaar moet zijn. In december dit jaar wordt de eerste versie van de strategie geschreven tijdens een meeting in Zwitserland.
De FCC-haalbaarheidsstudie is het werk van meer dan duizend experts uit de deeltjesfysica en versnellertechniek, en werd vorige week nadrukkelijk omarmd door de Council. Het project sluit aan bij de ambitie van CERN om het leidende laboratorium voor deeltjesonderzoek in de wereld te blijven. “Een opmerkelijk brede en diepgaande studie”, noemde CERN-directeur Fabiola Gianotti het rapport.
91 kilometer
De future circular collider FCC, zoals de voorlopige naam voor het project luidt, kan volgens de haalbaarheidsstudie een versneller worden van 91 kilometer omtrek in een tunnel ten zuidoosten van Genève. De FCC zou de opvolger worden voor de huidige LHC, een protonenbotser van 27 kilometer omtrek op CERN met 7 TeV energie. FCC zal uiteindelijk 100 TeV botsingen produceren.
De Council vraagt om een goede afweging te kunnen maken wel om nog nadere studies op een aantal niet-technische terreinen. Daaronder landschappelijke en milieu-impact, het verminderen van onzekerheid in de kosten, het vinden van financiering en het communiceren van de maatschappelijke opbrengsten van de nieuwe versneller.
Diverse scenario’s
De kosten van een FCC-versneller worden nu geschat op 15 miljard euro, verspreid over enkele decennia. Voor het project zijn diverse scenario’s mogelijk.
In een eerste fase zou het elektronen op elkaar kunnen schieten, voor de productie en diepgaande studies van higgsdeeltjes, die zicht geven op het higgsveld: een eigenschap van de lege ruimte die elementaire deeltjes hun specifieke massa’s geeft. In een latere fase zou met protonbotsingen gezocht kunnen worden naar nog onbekende krachten en deeltjes. Daarvoor is wel ondermeer veel betere magneettechniek nodig.
Plan-B gewenst
De Europese landen kunnen tot eind deze week inbreng leveren voor de ESPP-strategiediscussies. Ook Nederland zal daarin FCC als fysische favoriet aanwijzen, maar wel aandringen op een geschikt plan-B voor het geval de superversneller toch minder gemakkelijk realiseerbaar blijkt. Daarbij zijn ook scenarios mogelijk waarin eerst in de LHC-tunnel een nieuwe elektronenversneller wordt gebouwd, of een elektron-protonbotser, pas later gevolgd door een nieuwe versneller met veel hogere energie. Dat zou dan alsnog een FCC kunnen zijn, maar eventueel ook een versneller op basis van muonen.
Project-coordinator Rosemarie Aben van Nikhef is positief over het advies en het proces. “Het was een open discussie, waarin met name ook de jongere generaties fysici zeer welkom waren en zich uitspraken. De meeste huidige staf gaat de FCC niet meer actief meemaken, zij wel. Het is hun toekomst.”
Volgens de planning neemt de CERN council in circa 2028 een besluit over de mogelijke bouw van de nieuwe versneller. Begin jaren 2030 zou de bouw kunnen starten, waarna in de jaren 2040 het fysische meetprogramma zou kunnen beginnen.
