Un collisionneur de particules plus efficace et bien moins énergivore: voici le Cool Copper Collider
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Un défi majeur se pose: la consommation énergétique considérable de ces infrastructures. Un collisionneur typique requiert des centaines de mégawatts, équivalant à l'énergie de dizaines de millions d'ampoules modernes. En plus de l'énergie nécessaire à leur construction, cela représente une empreinte carbone non négligeable.
Des chercheurs de l'Université Stanford et du SLAC National Accelerator Laboratory, dirigés par Emilio Nanni et Caterina Vernieri, proposent un concept novateur pour réduire l'impact environnemental des collisionneurs: le Cool Copper Collider (C3). Leur étude, publiée dans la revue PRX Energy, soulève des questions cruciales sur la durabilité des grands projets de physique.
Le C3 représente une avancée prometteuse par rapport aux conceptions traditionnelles de collisionneurs. Il se distingue par un design linéaire, permettant des économies d'énergie significatives grâce à des champs électromagnétiques optimisés et un système de refroidissement cryogénique avancé. De plus, sa structure compacte, ne dépassant pas huit kilomètres de long, permet de réduire l'usage de matériaux et de simplifier la construction. Ces innovations pourraient le rendre plus abordable et réduire son empreinte carbone.
La construction du C3 soulève des défis environnementaux majeurs. Les chercheurs suggèrent d'utiliser des matériaux alternatifs, tels que différents types de béton, et de prêter attention à la fabrication et au transport des matériaux. En outre, l'emplacement du collisionneur pourrait influencer son mix énergétique, favorisant l'utilisation d'énergies renouvelables ou la construction d'une centrale solaire dédiée.
Comparé à d'autres projets de collisionneurs, le C3 se distingue par son potentiel de réduction de l'impact environnemental. Les collisionneurs circulaires, bien que réutilisant les faisceaux de particules, présentent une consommation d'énergie accrue en raison de la perte d'énergie lors de la courbure des trajectoires des particules. Les collisionneurs linéaires, comme le C3, évitent ce problème et offrent des perspectives à plus haute énergie.
L'analyse de l'équipe SLAC-Stanford démontre que la construction reste le principal contributeur à l'empreinte carbone des projets de collisionneurs. Néanmoins, le C3, grâce à sa conception innovante et à sa taille réduite, pourrait représenter un pas significatif vers une physique des particules plus durable.