Neuer Collider: Kann man machen

Anfang April hat das Forschungszentrum CERN die Ergebnisse einer Machbarkeitsstudie zu einem möglichen neuen Teilchenbeschleuniger vorgestellt. Das Projekt heißt Future Circular Collider oder kurz FCC und soll den Large Hadron Collider LHC ersetzen, sobald dieser um das Jahr 2040 herum das Ende seiner Lebenszeit erreicht. Das Ergebnis: Der über 90 Kilometer lange Beschleuniger, der sogar den Genfer See unterqueren würde, ist technisch und finanziell machbar, so der Bericht.

Der geplante Future Circular Collider wäre ein über 90 Kilometer langer Tunnel unter Frankreich und der Schweiz. Bild: CERN

Die Teilchenphysik-Gemeinschaft ist sich einig, dass es nach dem seit 2009 laufenden Large Hadron Collider ein weiteres Projekt geben muss, das die dort gemachten Entdeckungen im Detail untersuchen kann. Der FCC ist eins von mehreren vorgeschlagenen Projekten, aber auch eins der ambitioniertesten: In zwei Ausbaustufen soll der neue Collider erst Elektronen auf Positronen und dann wieder wie beim LHC Hadronen aufeinander prallen lassen. Mit seinem Umfang von 90,7 Kilometern und einer durchschnittlichen Tiefe von 200 Metern wäre er eine tiefbauliche Meisterleistung. Geplant sind vier Detektoren, die sich das Higgs-Teilchen und seine Interaktionen, aber auch mögliche neue Phänomene ganz genau ansehen würden. Für die zweite Ausbaustufe ist eine Rekord-Kollisionsenergie von 100 TeV anvisiert. Insgesamt verspricht sich das CERN rund 70 Jahre Forschung am FCC. Die Kosten für die erste Ausbaustufe schätzt die Studie auf rund 15,7 Milliarden Euro.

Die vom CERN und internationalen Partnern durchgeführte Studie hat die technische und finanzielle Durchführbarkeit des FCC am CERN untersucht und sich dabei genau die geologischen Gegebenheiten und die Umweltauswirkungen angesehen. Sie umfasst auch Forschung und Entwicklung für Technologien, die für die Effizienz und Nachhaltigkeit des vorgeschlagenen Colliders erforderlich sind. Es gibt verschiedene Vorschläge, wie der Abraum aus dem Tunnelbau sinnvoll und nachhaltig genutzt werden kann; eine andere Idee ist, die umliegenden Dörfer mit der Abwärme des Beschleunigerbetriebs zu heizen. CERN-Mitarbeitende, die am FCC beteiligt sind, laden in allen Dörfern entlang der geplanten Trasse zu Informationsveranstaltungen ein und klären über die wissenschaftlichen Ziele und geplanten Arbeiten auf.

Eine Entscheidung für oder gegen den Bau des FCC wird frühestens 2028 fallen.