核技術網訊，美國將很快擁有數十年來首臺新型粒子對撞機。
美國能源部表示：“電子將在電子-離子對撞機上與質子或更大的原子核相撞，從而生成所有可見物質的動態3-D快照。”
今年早些時候，美國能源部宣布，位于紐約阿普頓的布魯克海文國家實驗室將成為電子對撞機(EIC)的所在地，該電子對撞機將研究兩個亞原子粒子(質子和中子)中的物質。
布魯克海文的網站將這種儀器描述為“一種將釋放自然界最強力量的機器。” 能源部科學副部長保羅·達巴表示，它本質上是一臺電子顯微鏡，向質子和中子發射電子以進行測量。
他解釋說：“你需要將其加速到非常高的能量水平，以便對其進行拍攝，并進行類似于MRI或CT掃描的映射，以了解物質的內部運作。”
達巴爾說，電子束在圓周上的加速非?？臁Ｎ覀儗a生一個電子束，并將其加速到接近光速。圍繞著它們繞圈，將能量傳遞到電子束中，直到達到我們想要的水平，這樣我們就可以對質子和中子成像。”
科學家無法將速度精確地加速到光速，因為當任何物質接近這個速度時，其質量都會發生變化。這種大規模的變化使得越來越難以加快速度。
美國能源部表示：“該示意圖顯示了EIC將如何適應相對論重離子對撞機的隧道，重新利用RHIC的基本基礎設施和關鍵部件。”
本研究的實際應用
“這個國家已經完成了基礎科學研究，自第二次世界大戰以來，我們一直研究粒子物理學，而我們今天使用的許多技術都來自于國家實驗室，包括物理實驗室。這些加速器可用于許多不同的事物。第一個是用于癌癥治療的醫學同位素。我想很多人都知道核醫學和核成像，這是醫學界目前治療疾病的核心部分，這些加速器可以在核醫學方面產生至關重要的同位素。必須在全國范圍內都有加速器來制造這些同位素，因為它們的衰變相對較快。”
“另一個是關于量子信息技術的。利用量子，即把數據輸入原子而不是晶體管。因此，我們正在尋找的相同設備，我們在此開發的技術以及過去老式的加速器開發的技術都是完全相同的粒子技術，它們將被用于即將到來的量子計算和量子互聯網。”
“另一個領域是探測器。核磁共振成像儀出自美國能源部國家核物理研究所。我們希望在核磁共振和CT機器的探測器方面有所改進”
為什么對撞機要到2030年才能啟動和運行？
“我們實際上正在使用一些現有的對撞機基礎結構。布魯克海文國家實驗室有一個對撞機RHIC，RHIC是一臺相對論強子對撞機。所以已經有了一個加速器基礎設施。因此，我們將在2024年完成核物理成像方面的任務。從那時起，我們將開始更詳細的工程設計以及圍繞加速器等組件設計。然后在2024年，當我們拆除布魯克海文國家實驗室的里克對撞機時，我們將開始實際安裝。
