ILC PROJECT [ 国際リニアコライダー計画 ]

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2016年09月08日

‘힉스 팩토리’ 등 슈퍼급 입자가속기 개발 각축 (ヒッグスファクトリーなど加速器開発競う)

東亜サイエンス

(仮訳:原文韓国語)現在、世界で最も規模が大きい実験施設は、欧州原子核研究機関(CERN)の大型ハドロン加速器(LHC)である。 スイスとフランスの国境地帯の地下175mの深さに作られた直径8m、周囲27kmの大きさの円形の実験施設である。 欧州原子核研究機構は、LHCで2012年ヒッグス粒子の発見に成功した。 ヒッグス粒子は、物質の質量の生成に関与する粒子でLHC実験前には存在を確認できておらず、「神の粒子」とも呼ばれている。

LHCの成功を見守っていた世界各国は最近「自国も」と乗り出した。 先を争って超大型実験施設の建設競争を繰り広げることになる。
LHCのような装置を「加速器」と呼ぶ。 原子を構成する複数の粒子を光の速度近くまで加速して衝突させる「衝突型加速器」や、粒子が加速して生じる明るい光を各種の実験に用いる「放射光加速器」などいくつかの種類がある。

最近注目されているのはLHCのような粒子の衝突実験だ。 加速器は、規模が大きいほど、高エネルギーの粒子を得ることができ、さまざまな実験が可能である。 科学者たち駄絵でも「少しでもより大きな加速器」を好むというわけだ。
このような加速器巨大化競争で最も先進的な場所は、やはりヨーロッパである。 CERNは2025年から周囲約100kmでLHCの3倍を超える「将来型円形加速器(FCC・Future Circular Collider)」の建設を開始する計画だ。 2035年から2040年の間に稼動を開始する予定で、既存のLHCより衝突エネルギーが7倍ほど大きい。 ヒッグス粒子を大量に作ると期待されており「ヒッグスファクトリー」とも呼ぶ。
それを追う国は「浮上する科学強国」である中国だ。 中国高エネルギー物理学研究所(IHEP)は、2030年代に超大型ハドロン加速器を作る計画だ。 総周囲が50〜100kmに達し、FCCに匹敵する規模になると予想される。

王貽芳IHEP所長は8日、米国シカゴで開催された高エネルギー物理学の国際会議(ICHEP)で「先月、中国科学技術部から3500万元の優先研究費を支援受け、さらに800万元を要請した」とし「今後の費用は、国際協力を通じて充当していく」と述べた。 この「中国版ヒッグスファクトリー」は、今年末までに最終案を完成し、早ければ2020年の建設に入る予定である。

日本も加速器競争に飛び込んだ。 日本は2030年頃電子と陽電子を加速して衝突させる「国際リニアコライダー(ILC)」の建設をリードして、参加国を集めている。 ヨーロッパと中国は「円形加速器」を利用するのに対し、日本はまっすぐに伸ばした「線形加速器」を設置する予定である。 長さは31kmで、中国やヨーロッパよりも短いが、粒子ビームが曲線的に曲がって失われるエネルギーがないため効率がよい。
日本の高エネルギー加速器研究機構の山内正則機構長は「日本政府は、米国など多くの国と協力して、100億ドル(約11兆ウォン)に達する建設コストを削減する方法を探している」と明らかにした。
チェギウン基礎科学研究院(IBS)、純粋物理理論研究所長は「最近は、粒子をより高いエネルギーに加速するために、粒子衝突型加速器がますます大型化されている傾向にある」とし「ヒッグスのように、これまで私たちがよく知らなかった粒子の物理的特性を詳細に明らかにできるようになる」と述べた。