Физики создали модель движения частиц в коллайдере Супер С-тау фабрика

Специалисты Института ядерной физики имени Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского госуниверситета создали модель движения частиц в будущем уникальном российском электрон-позитронном коллайдере нового поколения "Супер С-Тау фабрика", сообщает ИЯФ СО РАН в четверг.

"Супер С-тау фабрика" - будущий электрон-позитронный коллайдер, в научную программу которого будет входить изучение частиц, содержащих очарованные кварки и тау-лептоны, и поиск новых физических эффектов, не описываемых Стандартной моделью. Фабриками называют особый класс коллайдеров с высокой светимостью, а светимость – это величина, определяющая число рождений частиц, происходящих в единицу времени. Ожидается, что она будет в сто раз больше, чем у существующих в мире установок. Реализовать проект планируется в городе Сарове Нижегородской области.

"Было проведено моделирование поведения электронов (их скорость, поперечная и продольная диффузия) в газовой смеси для внутренней трекинговой системы – части детектора, которая первая видит рожденные после столкновения электронов и позитронов частицы. Именно от выбора газовой смеси зависит качество измерения траектории полета детектируемых частиц", - говорится в сообщении.

Перед прототипированием трекинговой системы специалисты рассчитали параметры различных газовых смесей для определения лучшей. Эти расчеты проводил аспирант НГУ Виджаянанд Куттикатту Вадакеппатту, приехавший в Новосибирск из Индии. Физики провели имитационные исследования для более чем 25 газовых аргоновых смесей и выбрали две: одну с содержанием 50% тетрафторида углерода и другую с содержанием 40% тетрафторида углерода и 15% метана. Исследование показало, что использование этих видов смесей позволит получить параметры, требуемые для экспериментов на коллайдере "Супер С-тау фабрика".

"Для подтверждения полученных при моделировании результатов необходимо протестировать прототип время-проекционной камеры, разработка которого сейчас ведется в ИЯФ. После этого мы полностью завершим этот этап работы", – отметил Виджаянянд Куттикатту Вадакеппатту.

Проект уникального электрон-позитронного коллайдера, который изначально планировалось реализовать в Новосибирске, в 2011 году вошел в число шести mega-science проектов, планируемых к реализации в России, а в 2017 году проект "Супер С-Тау фабрики" был включен в план реализации Стратегии научно-технологического развития России. В августе 2018 года в Новосибирске с проектом ознакомился президент РФ Владимир Путин. В 2021 году стало известно, что коллайдер могут построить не в Новосибирске, а в Сарове в рамках проекта Национального центра физики и математики (НЦФМ).

Сейчас в мире не существует коллайдера, который вел бы полномасштабные исследования в этой области энергий. Это значит, что при создании "Супер Чарм-Тау фабрики" станет возможно обнаружить принципиально новую информацию о строении элементарных частиц. Это позволит России занять нишу в этом перспективном направлении мировой науки.